DE3885622T2

DE3885622T2 - METHOD FOR CRACKING WITH LIQUID CATALYST AND DEVICE THEREFORE WITH A SMALL SECTION.

Info

Publication number: DE3885622T2
Application number: DE88905081T
Authority: DE
Inventors: John M Limburg; Vincent J Memmott; Milton B Thacker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1988-05-12
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2008-05-13
Also published as: EP0403475A4; DE3885622D1; US4999100A; EP0403475A1; AU1933088A; EP0403475B1; WO1989007010A1

Description

1. Technisches Gebiet der Erfindung1. Technical field of the invention

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Cracken von Kohlenwasserstoff-Rohmaterialen und insbesondere derartige Verfahren und Vorrichtungen, welche zum Cracken des Rohmateriales von einen pulverisierten oder granularen Katalysator im fluidisierten Zustand Gebrauch machen.The invention relates to methods and apparatus for cracking hydrocarbon feedstocks and in particular to such methods and apparatus which use a powdered or granular catalyst in the fluidized state for cracking the feedstock.

2. Gegenwärtiger Stand der Technik2. Current state of the art

Unter der Fluidisierung von gepulvertem oder granularem Material wird der Vorgang verstanden, mit welchem die kleinen festen Teilchen dieses Materials dazu gebracht werden, sich kollektiv wie ein Strömungsmittel zu verhalten. Dies beruht auf der Wechselwirkung mit einem Fluidisierungsmedium, beispielsweise einem Gas oder einer Flüssigkeit. Wenn derartige Fluidisierungsmedien durch ein aus feinen Teilchen aufgebautes Bett nach oben geleitet werden, suchen die sich ergebenden Reibungskräfte zwischen dem Fluidisierungsmedium und den Teilchen das Gewicht der Teilchen auszubalancieren. Bei ausreichend hoher Strömungsgeschwindigkeit im Fluidisierungsmedium beginnen die Teilchen in diesem zu schweben und die Mischung benimmt sich wie ein Strömungsmittel.Fluidization of powdered or granular material is the process by which the small solid particles of this material are made to behave collectively like a fluid. This is based on the interaction with a fluidizing medium, for example a gas or a liquid. When such fluidizing media are passed upwards through a bed made up of fine particles, the resulting frictional forces between the fluidizing medium and the particles try to balance the weight of the particles. If the flow velocity in the fluidizing medium is high enough, the particles begin to float in it and the mixture behaves like a fluid.

Auf dem Gebiet des Raffinierens von Erdöl ist es geläufig, Katalysatoren einzusetzen, um das Cracken der großen Kohlenwasserstoffmoleküle im Schweröl-Rohmaterial zu kleineren Molekülen zu stimulieren, aus denen herkömmliche Motorkraftstoffe, beispielsweise Benzin, Kraftstoffe für Düsentriebwerke, Kerosin, Dieselkraftstoff, hergestellt werden können. Die Fluidisierung derartiger Crack-Katalysatoren in gepulverter oder granularer Form wurde in den frühen 40er-Jahren dieses Jahrhunderts zum erstenmal kommerziell erprobt, um so das Schweröl-Rohmaterial zum Cracken wirksam in Berührung mit den kleinen Katalysatorteilchen zu bringen. Die sich so ergebende Einrichtungszung wird Cracker mit Fluidkatalysator genannt und bildet heutzutage das Herzstück großer moderner Erdölraffinerien.In the field of petroleum refining, it is common to use catalysts to stimulate the cracking of the large hydrocarbon molecules in the heavy oil feedstock into smaller molecules from which conventional motor fuels, such as gasoline, jet fuels, kerosene, diesel fuel, can be produced. The fluidization of such cracking catalysts in powdered or granular form was first commercially tested in the early 1940s to bring the heavy oil feedstock into effective contact with the small catalyst particles for cracking. The resulting device is called a fluid catalyst cracker and is now the heart of large modern oil refineries.

Seit ihren Anfängen hat sich die Cracktechnologie mit Fluid-Katalysator beträchtlich verändert. Die Einführung neuer Katalysatormaterialien und die Verfeinerung mechanischer Techniken und Bauweisen haben den Wirkungsgrad der Einrichtungen vergrößert. Gleichwohl ist die mechanische Konfiguration des Crackers mit Fluidkatalysator im wesentlichen dieselbe geblieben. Diese Konfiguration zeichnet sich durch massive, große Katalysator-Reservoirbehälter aus, die von entsprechenden hochprofiligen Trägerstrukturen gehalten werden.Since its inception, fluid catalyst cracking technology has changed considerably. The introduction of new catalyst materials and the refinement of mechanical techniques and designs have increased the efficiency of the equipment. However, the mechanical configuration of the fluid catalyst cracker has remained essentially the same. This configuration is characterized by massive, large catalyst reservoir vessels supported by corresponding high-profile support structures.

Bei einem typischen Cracker arbeitet eines der Katalysator- Reservoirs als Reaktor, in welchem das Kohlenwasserstoff- Rohmaterial durch Berührung mit einem fluidisierten Katalysator in einer Umgebung mit hoher Temperatur tatsächlich gecrackt wird. Bei diesem Vorgang lagern sich allmählich wachsende Mengen von Kohlenstoff-Nebenprodukten bzw. Koks auf den Katalysatorteilchen ab, wodurch diese bei der Herbeiführung des Crackvorganges zunehmend weniger effektiv werden. Demzufolge wird ein zweites Katalysator- Reservoir, das man allgemein bei Crackeinheiten mit Fluidkatalysator antrifft, als Regenerator verwendet. Dort wird der Koks, der sich auf der Oberfläche der Katalysatorteilchen abgelagert hat, unter Verwendung eines oxidierenden Gases, beispielsweise von Luft, abgebrannt. Auf diese Weise kann gebrauchter Katalysator aus dem Reaktor kontinuierlich recycelt werden, so, wie er im Cracker benutzt wird. Bei einem typischen Cracker mit Fluidkatalysator spielt außerdem eine Hilfsausrüstung eine Rolle, die außerhalb des Reaktors und Regenerators liegt und zur Fluidisierung und zur Förderung des festen Katalysators sowie zur Steuerung des Reaktions- und Regenerationsprozesses notwendig ist.In a typical cracker, one of the catalyst reservoirs acts as a reactor in which the hydrocarbon feedstock is actually cracked by contact with a fluidized catalyst in a high temperature environment. During this process, gradually increasing amounts of carbon byproducts, or coke, are deposited on the catalyst particles, making them increasingly less effective in effecting the cracking process. Accordingly, a second catalyst reservoir, commonly found in fluid catalyst cracking units, is used as a regenerator. There, the coke deposited on the surface of the catalyst particles is burned off using an oxidizing gas, such as air. In this way, used catalyst from the reactor can be continuously recycled as it is in the cracker. A typical fluid catalyst cracker also involves auxiliary equipment located outside the reactor and regenerator that is necessary to fluidize and convey the solid catalyst and to control the reaction and regeneration process.

Dabei ist wichtig, die Atmosphäre im Regenerator gegenüber der Atmosphäre im Reaktor abgedichtet zu halten, damit eine Explosion des heißen Kohlenwasserstoff-Rohmateriales und der gecrackten Kohlenwasserstoff-Nebenprodukte im Reaktor verhindert wird. Gleichwohl muß der gebrauchte Katalysator vom Reaktor zum Regenerator transportiert werden; frisch regenerierter Katalysator muß vom Regenerator zum Reaktor gebracht werden.It is important to keep the atmosphere in the regenerator sealed from the atmosphere in the reactor to prevent an explosion of the hot hydrocarbon feedstock and cracked hydrocarbon byproducts in the reactor. However, the used catalyst must be transported from the reactor to the regenerator; freshly regenerated catalyst must be brought from the regenerator to the reactor.

Bei bereits vorhandener Cracktechnologie mit Fluidkatalysator, welche als Reaktor und Regenerator getrennte Behälter einsetzt, wird diese wichtige Dichtung durch die Verwendung hoher Reaktor- und Regeneratorgefäße bewirkt, die auf Strukturen montiert sind, die 80 bis 200 Fuß (24 bis 60 m) hoch sind. Auf diese Weise werden der stehende Kopf des Katalysators in den Behältern sowie die Leitungen zwischen diesen als Dichtung benutzt, welche verhindert, daß die oxidierende Atmosphäre im Regenerator die heißen Kohlenwasserstoffe in Reaktor berührt. Typischerweise ist der Regenerator höher als der Reaktor angebracht; demzufolge hält eine sich bewegende Katalysatorsäule in den Übertragungsleitungen zwischen den Behältern die Dichtung zwischen den Atmosphären in diesen aufrecht.In existing fluid catalyst cracking technology, which uses separate vessels for reactor and regenerator, this important seal is achieved by using tall reactor and regenerator vessels mounted on structures 80 to 200 feet (24 to 60 m) high. In this way, the standing head of catalyst in the vessels and the lines between them are used as a seal, preventing the oxidizing atmosphere in the regenerator from contacting the hot hydrocarbons in the reactor. Typically, the regenerator is mounted higher than the reactor; thus, a moving column of catalyst in the transfer lines between the vessels maintains the seal between the atmospheres in them.

Die Verwendung großer Reaktor- und Regeneratorgefäße, von denen eine oder beide oberhalb des Boden abgestützt werden müssen, hat zu modernen Raffinerie-Einheiten geführt, bei denen die Kosten der baulichen Struktur einen Hauptbeitrag liefern. Die ins Spiel kommende strukturellen Probleme wurden durch das Gewicht der großen Behälter verschärft, welches auf den erheblichen Katalysatormengen beruht, die in den Behälter untergebracht werden sollen.The use of large reactor and regenerator vessels, one or both of which must be supported above ground, has led to modern refinery units where the cost of the structural design is a major contributor The structural problems that came into play were exacerbated by the weight of the large containers, which is due to the significant amounts of catalyst that have to be housed in the containers.

In vielen Fällen wird das Rohmaterial in den Transferleitungen, die vom Regenerator zum Reaktor führen, in den Katalysator injiziert. Dies hat zur Folge, daß ein erheblicher Anteil des Crackvorganges in derartigen Steigleitungen stattfindet, während sich die Mischung aus Katalysator und Rohmaterial nach oben bewegt, bevor diese tatsächlich in den Reaktorbehälter eintritt. Demzufolge dient der Reaktorbehälter in vielen Fällen hauptsächlich als Speicherbehälter für Katalysator, der nicht mehr im Crackprozeß aktiv ist, statt als Hauptplatz des Kohlenwasserstoff-Crackvorganges.In many cases, the feedstock is injected into the catalyst in the transfer lines leading from the regenerator to the reactor. This results in a significant portion of the cracking process taking place in such risers as the catalyst/feedstock mixture moves upwards before actually entering the reactor vessel. Consequently, in many cases the reactor vessel serves primarily as a storage vessel for catalyst that is no longer active in the cracking process, rather than as the main site of the hydrocarbon cracking process.

Die anhaltende Verwendung riesiger Reaktor- und Regeneratorbehälter in der modernen Raffinierie-Technologie ist weitgehend die Folge davon, daß man an der traditionellen Form festhält, in welcher Cracker mit Fluidkatalysator zuerst kommerziell verwirklich wurden. Die Anwesenheit dieser großen Speicherreservoirs führt nicht nur zu einer ineffizienten Verwendung von Katalysatormaterial sondern bringt auch andere Probleme mit sich, beispielsweise die Ausbildung ungünstiger Strömungsmuster und eine Vermischung, während der Katalysator durch das System bewegt wird.The continued use of huge reactor and regenerator vessels in modern refinery technology is largely the result of adherence to the traditional form in which fluid catalyst crackers were first commercially realized. The presence of these large storage reservoirs not only leads to inefficient use of catalyst material, but also introduces other problems such as the formation of unfavorable flow patterns and mixing as the catalyst is moved through the system.

Idealerweise sollte sich im Reaktor jede Rohmaterial- Teilmenge, die eingeführt wird, zusammen mit einer bestimmten Katalysatormenge durch den Reaktor hindurchbewegen, welche als frischer Katalysator beginnt und sich nach dem Cracken des Rohmateriales weiter zum Regenerator bewegt. Man nennt dies eine ideale Strömung. Die Crackfähigkeit des Katalysators wird durch das Ausmaß begrenzt, in welchem Kohlenstoff-Nebenprodukte auf seiner Oberfläche abgelagert sind. Bei einer idealisierten Strömung wird die volle Crackkapazität einer bestimmten Katalysatormenge durch die Menge des Kohlenwasserstoff-Rohmateriales erschöpft, die ursprünglich eingeführt wurde. Die Aufrechterhaltung dieser Art einer idealisierten Strömung führt demzufolge zu einer Situation, bei welcher neu zugeführtes Rohmaterial in Reaktor dauernd auf frischen, also nicht benutzten Katalysator trifft und somit das Rohmaterial mit optimalem Wirkungsgrad crackt.Ideally, in the reactor, each feedstock portion that is introduced should move through the reactor together with a certain amount of catalyst, which starts as fresh catalyst and moves on to the regenerator after the feedstock has been cracked. This is called ideal flow. The cracking ability of the catalyst is limited by the extent to which carbon byproducts are deposited on its surface. In an idealized flow, the full cracking capacity of a given amount of catalyst is exhausted by the amount of hydrocarbon feedstock that was originally introduced. Maintaining this type of idealized flow therefore leads to a situation in which newly introduced feedstock in the reactor continually encounters fresh, i.e. unused, catalyst and thus cracks the feedstock with optimum efficiency.

Große Katalysatorbehälter enthalten massive Katalysatorvolumina, in denen die Aufrechterhaltung des gewünschten idealen Strömungszustandes praktisch unmöglich ist. In massiven Katalysatorreservoirs fließen im allgemeinen Katalysatorströme seitlich oder sogar rückwärts gegenüber der vorbestimmten Strömungsrichtung der Einrichtung. Sowohl eine seitliche Vermischung als auch der Rückfluß des Katalysators führen dazu, daß sich der gebrauchte Katalysator nicht mehr richtig durch das System hindurchbewegt. Hierdurch neigt der benutzte Katalysator zur Vermischung mit dem frischen Katalysator, in welchen das neue Rohmaterial eingebracht wird. Im Ergebnis wird die Wirksamkeit des Crackvorganges reduziert.Large catalyst vessels contain massive volumes of catalyst in which maintaining the desired ideal flow condition is practically impossible. In massive catalyst reservoirs, catalyst streams generally flow sideways or even backwards to the predetermined flow direction of the device. Both sideways mixing and backflow of catalyst result in the used catalyst no longer moving properly through the system. As a result, the used catalyst tends to mix with the fresh catalyst into which the new feedstock is introduced. As a result, the effectiveness of the cracking process is reduced.

Um überhaupt eine Strömung bewirken zu können, sind bei großen, hohen Katalysatorreservoirs hohe fluidisierende Drucke und entsprechend hohe Katalysatorgeschwindigkeiten erforderlich. Dies bedeutet, daß teure und schwere Fluidisierungsausrüstungen benötigt werden, beispielsweise Gebläse, Rohre und Ventile außerhalb der Katalysatorbehälter selbst. Zudem haben hohe Fluidisierungsdrucke und die sich hieraus ergebenden hohen Katalysatorgeschwindigkeiten in Crackern mit Fluidkatalysator innerhalb der Transferleitungen und der Katalysatorbehälter selbst verschiedene sehr negative Auswirkungen.In order to achieve any flow at all, high fluidizing pressures and correspondingly high catalyst velocities are required in large, high catalyst reservoirs. This means that expensive and heavy fluidizing equipment is required, such as fans, pipes and valves outside the catalyst vessels themselves. In addition, high fluidizing pressures and the resulting high catalyst velocities in crackers with fluid catalyst within the transfer lines and the catalyst container itself has various very negative effects.

Vorrangig dabei ist der rasche Zusammenbruch bzw. der Zerrieb des Katalysatormaterials sowie die Erosion der Katalysatorbehälter aufgrund der abrasiven Eigenschaften der fluidisierten Katalysatormischung. Ein rascher Katalysatorzerrieb macht das regelmäßige Einführen neuen Katalysators in das System erforderlich, wodurch die Betriebskosten erhöht werden. Die Erosion der Katalysatorbehälter führt zu hohen Instandhaltungskosten und erheblichen Stillstandszeiten des Systems, in denen eine Instandhaltung und Reparatur möglich ist.The main problems are the rapid breakdown or attrition of the catalyst material and the erosion of the catalyst containers due to the abrasive properties of the fluidized catalyst mixture. Rapid catalyst attrition requires the regular introduction of new catalyst into the system, which increases operating costs. The erosion of the catalyst containers leads to high maintenance costs and significant downtime of the system during which maintenance and repairs are possible.

Herkömmliche Crackverfahren mit fluidisiertem Katalysator, insbesondere diejenigen, welche von großen Katalysatorreservoirs Gebrauch machen, haben noch weitere Nachteile. Viel zu oft treten in diesen Einrichtungen übermäßig lange Verweilzeiten auf, während denen das Rohmaterial und dessen Crackprodukte in der Crackatmosphäre des Reaktors mit hoher Temperatur verbleiben. Lange Verweilzeiten führen zu zahlreichen sekundären, unerwünschten Nebenreaktionen im Kohlenwasserstoff-Rohmaterial. Dieses ernstzunehmende thermische Cracken erhöht die Produktion wenig wünschenswerter gasförmiger Produkte aus dem Rohmaterial und belastet den Reaktor und den Katalysator unnötigerweise mit Koks. Ergebnis ist eine verringerte Ausbeute an den gewünschten kondensierbaren Kohlenwasserstoff-Produkten und ein gebrauchter Katalysator, der stark mit Koks beladen ist. Im Gegensatz dazu wäre es wünschenswert, daß die verflüchtigten gecrackten Kohlenwasserstoffgase schnell aus dem Reaktorbehälter entfernt werden, um das Auftreten derartiger Reaktionen zu minimieren. Ausgedehnte Verweilzeiten sind jedoch das vorhersehbare Ergebnis der schlechten Fließ- und Bewegungseigenschaften herkömmlicher Cracker mit Fluidkatalysator, welche von großen, hohen Katalysatorreservoirs Gebrauch machen.Conventional fluidized catalyst cracking processes, particularly those which utilize large catalyst reservoirs, have other disadvantages. Too often, these facilities experience excessively long residence times during which the feedstock and its cracked products remain in the high temperature cracking atmosphere of the reactor. Long residence times result in numerous secondary, undesirable side reactions in the hydrocarbon feedstock. This severe thermal cracking increases the production of undesirable gaseous products from the feedstock and unnecessarily burdens the reactor and catalyst with coke. The result is a reduced yield of the desired condensable hydrocarbon products and a spent catalyst that is heavily loaded with coke. In contrast, it would be desirable for the volatilized cracked hydrocarbon gases to be rapidly removed from the reactor vessel to minimize the occurrence of such reactions. However, extended residence times are the predictable result of the poor flow and agitation characteristics of conventional Fluid catalyst crackers that utilize large, tall catalyst reservoirs.

In der US-PS 4 464 247 ist ein Retortenprozeß mit horizontalem Strömungsmittelbett beschrieben, in dem Ölschiefer und andere feste Kohlenwasserstoff enthaltende Materialien vorerwärmt, in der Retorte destilliert, verbrannt und aus ihnen Wärme gewonnen wird. Bei diesem Prozeß teilt die Verbrennungkammer eine gemeinsame wärmeleitende Metallwand mit der Wärmegewinnungskammer; die Kammern sind Seite an Seite mit zellförmigen vorgeheizten Destillierkammern angeordnet. Die Verbrennungswärme im Brenner und die Wärme, die von dem verbrannten Schiefer bzw. dem anderen Material in der Wärmegewinnungskammer gewonnen werden, werden durch Leitung in die Destillier- bzw. Vorheizkammer übertragen und liefern so die Prozeßwärme, die zum Vorheizen und Destillieren des zugeführten Ölschiefers erforderlich ist. Der Ölschiefer bzw. das sonstige zugeführte Material wird als Fluid in einem im wesentlichen horizontalen, S- förmigen Strömungsmuster durch die Vorheiz- und Destillierkammern im Gegenstrom zum verbrannten Material in der Verbrennungsund der Wärmegewinnungskammer bewegt.U.S. Patent No. 4,464,247 describes a horizontal fluid bed retort process in which oil shale and other solid hydrocarbon-containing materials are preheated, distilled in the retort, burned and heat recovered from them. In this process, the combustion chamber shares a common heat-conducting metal wall with the heat recovery chamber; the chambers are arranged side by side with cellular preheated distillation chambers. The heat of combustion in the burner and the heat recovered from the burned shale or other material in the heat recovery chamber are transferred by conduction to the distillation or preheating chamber, thus providing the process heat required to preheat and distill the oil shale feed. The oil shale or other feed material is moved as a fluid in a substantially horizontal, S-shaped flow pattern through the preheating and distillation chambers in countercurrent to the burned material in the combustion and heat recovery chambers.

In der US-PS 4 338 283 ist ein Brenner mit fluidisiertem Bett beschrieben, bei welchem sich eine Verbrennungskammer und eine Regenerationskammer gemeinsam in einem einzigen hohlen Körper befinden. Diese beiden Kammern werden dadurch gebildet, daß der Körper durch eine Trennwand vertikal unterteilt wird, die eine obere und eine untere Öffnung aufweist; sie haben außerdem jede eine perforierte Platte am Bodenteil, an welche ein Wärme-Übertragungsmedium, welches ein Entschwefelungsmittel enthält, gebracht und fluidisiert wird. Das Entschwefelungsmittel wird durch die untere Öffnung in die Regenerationskammer von der Verbrennungskammer übertragen und im Überlauf durch die obere Öffnung wieder in die Verbrennungskammer zurückzirkuliert. Verschiedene Modifikationen des oben beschriebenen fundamentalen Ausführungsbeispiels werden vorgeschlagen. Die Verbrennung und die Entschwefelung erfolgen automatisch und effektiv in der einzigen Vorrichtung, wobei eine hochprozentige Entschwefelung erreicht wird, die Vorrichtung kompakt wird und deren Erst- und Betriebskosten reduziert werden.US Patent No. 4,338,283 describes a fluidized bed burner in which a combustion chamber and a regeneration chamber are located together in a single hollow body. These two chambers are formed by dividing the body vertically by a partition wall having an upper and a lower opening; they also each have a perforated plate at the bottom to which a heat transfer medium containing a desulfurizing agent is brought and fluidized. The desulfurizing agent is transferred from the combustion chamber through the lower opening into the regeneration chamber and is discharged in the overflow through the upper opening is circulated back into the combustion chamber. Various modifications of the basic embodiment described above are proposed. Combustion and desulfurization are carried out automatically and effectively in the single device, thereby achieving high percentage desulfurization, making the device compact and reducing its initial and operating costs.

In der US-PS 2 715 548 ist ein Verfahren zur Übertragung von Feststoffen beschrieben, bei welchem Gas, welches Feststoffe in getrennten Kammern fluidisieren soll, am Durchströmen einer Leitung gehindert wird, welche zur Übertragung von Feststoffen zwischen diesen Kammern benutzt wird. Fein unterteilte Teilchen werden von einer Kammer, welche ein fluidisiertes Bett dieser Teilchen enthält, nach unten in eine andere Kammer durch eine Leitung übertragen, welche zwischen den beiden Kammern verläuft. Die Kammer, in welche die Teilchen durch die Leitung befördert werden, enthält zwei getrennte fluidisierte Feststoffbette, wobei das untere Ende der Leitung in eines dieser beiden Betten derart eintaucht, daß sie eine Säule fluidisierter Feststoffe enthält, welche den Druckabfall zwischen den beiden Kammern ausgleicht.In US-PS 2,715,548 a method for transferring solids is described in which gas intended to fluidize solids in separate chambers is prevented from flowing through a conduit used to transfer solids between those chambers. Finely divided particles are transferred from one chamber containing a fluidized bed of those particles downwards into another chamber through a conduit running between the two chambers. The chamber into which the particles are conveyed by the conduit contains two separate fluidized solid beds, the lower end of the conduit being immersed in one of the two beds in such a way that it contains a column of fluidized solids which equalizes the pressure drop between the two chambers.

In der US-PS 2 521 195 ist ein Konversionssystem mit fluidisierten Feststoffen beschrieben. Dieses umfaßt ein Kontaktsystem, welches mit Wehren oder Drosseln ausgestattet ist und so eine bestimmte Tiefe der fluidisierten Feststoffe in getrennten Zonen aufrecht erhält. Feststoffe fließen aus jeder Zone durch eine oder mehrere Schächte oder Leitungen.US Patent 2,521,195 describes a fluidized solids conversion system. This system comprises a contact system equipped with weirs or throttles to maintain a specific depth of fluidized solids in separate zones. Solids flow from each zone through one or more shafts or conduits.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die vorliegende Erfindung sucht eine Anzahl von Problemen zu lösen, die, wie oben erläutert, beim Stande der Technik aufgetreten sind. Genauer gesprochen stellen die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren einen wichtigen Fortschritt auf dem Gebiet der Cracker mit fluidisiertem Katalysator dar, wie sich aus den nachfolgenden Zielen und Vorteilen, die mit der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik erreicht werden, ergibt.The present invention seeks to solve a number of problems encountered in the prior art, as explained above. More specifically, the apparatus and method of the invention represent an important advance in the field of fluidized catalyst crackers, as will be apparent from the following objects and advantages achieved by the invention over the prior art.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Cracker mit fluidisiertem Katalysator, der ein niedriges Profil aufweist und ohne hohe Katalysatorbehälter auskommt, wie sie zur Erzielung einer Atmosphärendichtung zwischen Reaktoren und Regeneratoren bei herkömmlichen Crackeinheiten benötigt werden.An object of the present invention is a fluidized catalyst cracker that has a low profile and does not require tall catalyst vessels as are required to achieve an atmospheric seal between reactors and regenerators in conventional cracking units.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei welchen ein sekundäres thermisches Cracken von Kohlenwasserstoff-Produkten und eine unnötige Anhäufung von Koks auf dem Katalysator im Reaktor auf ein Minimum reduziert sind.Another object of the present invention is a process and apparatus in which secondary thermal cracking of hydrocarbon products and unnecessary accumulation of coke on the catalyst in the reactor are minimized.

Außerdem ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Crackverfahren und eine Vorrichtung mit fluidisiertem Katalysator zu schaffen, welche eine geringere Menge Katalysator pro Einheit verarbeiteten Kohlenwasserstoff-Rohmaterials benötigen, als typischerweise bei bekannten Verfahren und Geräten eingesetzt wird.It is also an object of the present invention to provide a fluidized catalyst cracking process and apparatus which requires a smaller amount of catalyst per unit of hydrocarbon feedstock processed than is typically used in known processes and equipment.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Cracker mit fluidisiertem Katalysator, der aufgrund der Verringerung bzw. Eliminierung von seitlicher Vermischung und Rückfluß eine nahezu ideale Strömung aufweist.Another object of the present invention is a fluidized catalyst cracker having nearly ideal flow due to the reduction or elimination of lateral mixing and reflux.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Cracken von Kohlenwasserstoff-Rohmaterial mit fluidisiertem Katalysator, bei welchen die Geschwindigkeit des Zerriebes des Katalysators verglichen mit herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen abgesenkt ist.Another object of the present invention is a method and a fluidized catalyst cracking apparatus for hydrocarbon feedstock in which the catalyst attrition rate is reduced compared to conventional methods and apparatus.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Cracken mit fluidisiertem Katalysator, bei welchen die Behältererosion, die auf die Bewegung des Katalysators zurückgeht, minimiert ist.Another object of the present invention is a process and apparatus for fluidized catalyst cracking in which vessel erosion due to catalyst movement is minimized.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich werden oder lassen sich durch das Praktizieren der Erfindung gewinnen.Additional objects and advantages of the invention will become apparent from the following description or may be learned by practice of the invention.

Kurz zusammengefaßt lassen sich die oben erwähnten Ziele durch eine Vorrichtung erreichen, welche eine Vielzahl von aufeinanderfolgend angeordneten Katalysatorzellen mit niedrigem Profil umfaßt. Jede Zelle weist ein Paar Katalysatorkammern auf, die jeweils in ihren Bodenbereich ein Katalysatorreservoir und darüber ein Atmosphärenreservoir beherbergen. Benachbarte Katalysatorkammern stehen miteinander entweder in einer Fall- oder in einer Hub- Betriebsart in Strömungsmittelverbindung. In der Fall- Betriebsart sind die Katalysatorreservoirs in benachbarten Katalysatorkammern durch eine Katalysatoröffnung unter der Oberfläche der Katalysatorreservoirs verbunden. In der Hub-Betriebsart sind die Atmosphärenreservoirs in benachbarten Katalysatorkammern durch eine Atmosphärenöffnung oberhalb der Oberfläche der Katalysatorreservoirs verbunden.Briefly summarized, the above-mentioned objectives can be achieved by an apparatus comprising a plurality of sequentially arranged low profile catalyst cells. Each cell has a pair of catalyst chambers, each housing a catalyst reservoir in its bottom region and an atmosphere reservoir above it. Adjacent catalyst chambers are in fluid communication with one another in either a drop or a lift mode of operation. In the drop mode of operation, the catalyst reservoirs in adjacent catalyst chambers are connected by a catalyst port below the surface of the catalyst reservoirs. In the lift mode of operation, the atmosphere reservoirs in adjacent catalyst chambers are connected by an atmosphere port above the surface of the catalyst reservoirs.

Die einzelnen Katalysatorkammern in jedem Paar benachbarter Katalysatorkammern kommunizieren nicht nur miteinander in einer der beiden beschriebenen Betriebsarten sondern auch individuell in der anderen Betriebsart mit einer Katalysatorkammer in einem anderen Paar. Die Vorrichtung umfaßt somit eine Folge von Katalysatorkammern mit niedrigem Profil, die alternativ in der Fall- oder Hub-Betriebsart miteinander kommunizieren.The individual catalyst chambers in each pair of adjacent catalyst chambers not only communicate with each other in one of the two operating modes described but also individually in the other mode of operation with a catalyst chamber in another pair. The device thus comprises a sequence of low profile catalyst chambers which communicate with each other alternatively in the falling or lifting mode of operation.

Eine pneumatische Einrichtung fluidisiert den Katalysator in den Katalysatorkammern und bewegt diesen seitlich in einer bestimmten Strömungsrichtung von einer Katalysatorkammer zur anderen. Die pneumatische Einrichtung umfaßt eine Belüftung in den Böden der Katalysatorkammern, über welche ein Fluidisierungsmedium und wahlweise auch ein Hubgas durch den darüberliegenden Katalysator gedrückt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit des fluidisierenden Mediums und des Hubgases durch die Belüftung im Boden jeder Katalysatorkammer, von welchem der Katalysator abgehoben wird, ist derart, daß die Oberfläche des Katalysatorreservoirs in dieser Kammer bis zur Atmosphärenöffnung im oberen Bereich der nächsten Kammer angehoben wird. Vorzugsweise ist die Belüftung, die in der pneumatischen Einrichtung eingesetzt wird, so ausgebildet, daß sie sich einem Verstopfen durch den Katalysator widersetzt, wenn kein Gas durch sie hindurchgedrückt wird. Dieses erleichtert das Anfahren der VorrichtungA pneumatic device fluidizes the catalyst in the catalyst chambers and moves it laterally in a specific flow direction from one catalyst chamber to the other. The pneumatic device includes a vent in the bottoms of the catalyst chambers, through which a fluidizing medium and optionally also a lifting gas are forced through the catalyst above. The flow rate of the fluidizing medium and the lifting gas through the vent in the bottom of each catalyst chamber from which the catalyst is lifted is such that the surface of the catalyst reservoir in that chamber is raised to the atmospheric opening in the upper region of the next chamber. Preferably, the vent used in the pneumatic device is designed so that it resists clogging by the catalyst when no gas is forced through it. This facilitates the start-up of the device.

Die Katalysatorzellen können zu einer kontinuierlichen, rezirkulierenden Schleife geformt werden. Durch Verwendung geeigneter Gase als Fluidisierungsmedium, die in bestimmten Bereichen der kontinuierlichen Schleife eingeführt werden, läßt sich der Betrieb bestimmter Reaktor- und Regeneratorabschnitte erreichen. Im Reaktorabschnitt enthält das Fluidisierungsmedium, welches durch den Katalysator gedrückt wird, zumindest Kohlenwasserstoff-Rohmaterial und Dampf. In einigen Fällen ist es zweckmäßig, zusätzlich leichte Kohlenwasserstoff-Crackprodukte zu verwenden, die Fabrikgase (englisch: plant gases) genannt werden. Im Regeneratorabschnitt wird ein oxidierendes Gas, beispielsweise Luft, durch den Katalysator gedrückt, um den auf diesem abgelagerten Koks zu verbrennen. Zwischen den Reaktor- und dem Regeneratorabschnitt kann eine Anzahl von zwischenliegenden Katalysatorkammern eingeschoben und als Barrierenabschnitte betrieben werden, welche die Atmosphären des Regenerator- und Reaktorabschnittes voneinander abdichten und isolieren. Vorzugsweise wird ein nicht oxidierendes Gas, beispielsweise Dampf, als das fluidisierende Medium der Barrierenabschnitte eingesetzt.The catalyst cells can be formed into a continuous, recirculating loop. By using suitable gases as fluidizing medium, which are introduced in certain areas of the continuous loop, the operation of certain reactor and regenerator sections can be achieved. In the reactor section, the fluidizing medium which is forced through the catalyst contains at least hydrocarbon feedstock and steam. In some cases it is convenient to additionally produce light hydrocarbon cracking products. which are called plant gases. In the regenerator section, an oxidizing gas, such as air, is forced through the catalyst to burn the coke deposited on it. A number of intermediate catalyst chambers can be inserted between the reactor and regenerator sections and operated as barrier sections which seal and isolate the atmospheres of the regenerator and reactor sections from each other. Preferably, a non-oxidizing gas, such as steam, is used as the fluidizing medium of the barrier sections.

Einzelne Paare der Katalysatorkammern oder deren gesamte Folge können gemeinsame Wände miteinander teilen. Wo dies zwischen Kammern, die in der Hub-Betriebsart miteinander in Verbindung stehen, geschieht, ist die Atmosphärenöffnung zwischen diesen in der gemeinsamen Wand ausgebildet. Die Katalysatoröffnung zwischen Katalysatorkammern, welche in der Fall-Betriebsart kommunizieren und eine gemeinsame Wand teilen, ist dementsprechend in dieser gemeinsamen Wand ausgebildet. Nach einem weiteren Konstruktionsmerkmal können der Regenerator- und der Reaktorabschnitt Seite an Seite nebeneinander liegen, so daß die aus der Verbrennung von Koks im Regeneratorabschnitt erzeugte Abwärme mit gutem Wirkungsgrad in den Reaktorabschnitt der Vorrichtung übertragen und dort verwendet werden kann.Individual pairs of catalyst chambers or their entire sequence may share common walls. Where this occurs between chambers communicating in the lift mode, the atmosphere opening between them is formed in the common wall. The catalyst opening between catalyst chambers communicating in the fall mode and sharing a common wall is accordingly formed in this common wall. According to a further design feature, the regenerator and reactor sections may be located side by side so that the waste heat generated from the combustion of coke in the regenerator section can be transferred with good efficiency to and used in the reactor section of the apparatus.

Bei dem beschriebenen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung werden hohe Katalysatorbehälter vollständig erübrigt; es besteht keine Notwendigkeit für eine erhebliche Höhendifferenz zwischen unterschiedlichen Abschnitten des Systems. Dementsprechend werden zur Fluidisierung und Förderung des Katalysators nur kleinere Drucke und Geschwindigkeiten des Fluidisierungsmediums benötigt. Dies führt zu einem geringeren Katalysatorzerrieb und geringerer Erosion des Katalysatorbehälters. Diese Merkmale tragen dazu bei, daß eine nahezu ideale Strömung erzielt wird und ein erheblicher geringeres sekundäres Cracken beim Cracken von Kohlenwasserstoff-Rohmaterialen stattfindet. Man erhält einen hochwirksamen Cracker mit fluidisiertem Katalysator, dessen Installation weniger Kapital und der weniger Wartungskosten erfordert als frühere Crackverfahren mit fluidisiertem Katalysator.The described method and the corresponding device completely eliminate the need for high catalyst containers; there is no need for a significant height difference between different sections of the system. Accordingly, only small pressures and velocities of the fluidization medium are required for fluidization and conveyance of the catalyst. This results in less catalyst attrition and less erosion of the catalyst vessel. These features help to achieve near ideal flow and significantly reduce secondary cracking when cracking hydrocarbon feedstocks. The result is a highly efficient fluidized catalyst cracker that requires less capital to install and less maintenance than previous fluidized catalyst cracking processes.

Um nun besser die Art und Weise zu verstehen, in welcher die o.g. Vorteile und Ziele der Erfindung erhalten werden, wird nun eine genauere Beschreibung der Erfindung anhand spezieller Ausführungsbeispiele gegeben, die in den anliegenden Zeichungen dargestellt sind. Diese Zeichnungen stellen nur typische Ausführungsformen der Erfindung dar und sollen daher deren Schutzumfang nicht beschränken. Mit diesem Verständnis werden nun die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele und die nach gegenwärtigem Verständnis beste Art der Erfindung mit zusätzlichen Einzelheiten anhand der anliegenden Zeichnung beschrieben. In dieser sind:In order to better understand the manner in which the above advantages and objects of the invention are obtained, a more particular description of the invention will now be given with reference to specific embodiments illustrated in the accompanying drawings. These drawings represent only typical embodiments of the invention and are therefore not intended to limit the scope thereof. With this understanding, the presently preferred embodiments and the best mode of the invention as presently understood will now be described in additional detail with reference to the accompanying drawings, in which:

Figur 1: die Ansicht eines Teils eines Crackers mit fluidisiertem Katalysator, in welchem die Lehre der vorliegenden Erfindung, schematisch dargestellt, enthalten ist;Figure 1: a view of a portion of a fluidized catalyst cracker in which the teachings of the present invention are incorporated, schematically shown;

Figur 2: die perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Crackers mit fluidisiertem Katalysator, welcher in einer geschlossenen Schleife die in Figur 1 dargestellten Grundzüge enthält;Figure 2: the perspective view, partly in section, of a second embodiment of a fluidized catalyst cracker, which contains the basic features shown in Figure 1 in a closed loop;

Figur 3: die perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispieles eines Crackers mit fluidisiertem Katalysator, der entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgelegt ist;Figure 3: the perspective view of a third embodiment a fluidized catalyst cracker designed in accordance with the present invention;

Figur 4: einen Querschnitt durch den Cracker mit fluidisiertem Katalysator gemäß Schnittlinie 4-4 von Figur 3;Figure 4: a cross-section through the cracker with fluidized catalyst according to section line 4-4 of Figure 3;

Figur 5: einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Crackers mit fluidisiertem Katalysator;Figure 5: a cross section through a fourth embodiment of a cracker according to the invention with a fluidized catalyst;

Figur 6: einen Querschnitt durch den Cracker mit fluidisiertem Katalysator von Figur 5 gemäß Schnittlinie 6-6;Figure 6: a cross-section through the cracker with fluidized catalyst of Figure 5 according to section line 6-6;

Figur 7: die Draufsicht auf ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Crackers mit fluidisiertem Katalysator, in welchen zusätzliche Funktionsstrukturen dargestellt sind, die außerhalb der Katalysatorbehälter erforderlich sind;Figure 7: the top view of a fifth embodiment of a cracker according to the invention with a fluidized catalyst, in which additional functional structures are shown that are required outside the catalyst containers;

Figur 8: einen Querschnitt durch den Cracker mit fluidisiertem Katalysator von Figur 7 gemäß Schnittlinie 8-8;Figure 8: a cross-section through the cracker with fluidized catalyst of Figure 7 according to section line 8-8;

Figur 9: die perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines sechsten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Crackers mit fluidisiertem Katalysator;Figure 9: the perspective view, partly in section, of a sixth embodiment of a cracker according to the invention with fluidized catalyst;

Figur 10: die perspektivische Ansicht des Crackers mit fluidisiertem Katalysator von Figur 10, in welcher eine pneumatische Einrichtung dargestellt ist, die außerhalb der Katalysatorbehälter, auf deren Rückseite, angeordnet ist;Figure 10: the perspective view of the fluidized catalyst cracker of Figure 10, showing a pneumatic device located outside the catalyst containers, on the back thereof;

Figur 11: einen Querschnitt durch den Cracker mit fluidisiertem Katalysator von Figur 10 gemäß Schnittlinie 11-11; undFigure 11: a cross-section through the cracker with fluidized catalyst of Figure 10 according to section line 11-11; and

Figur 12: einen Querschnitt durch einen Teil des Crackers mit fluidisiertem Katalysator von Figur 10 gemäß Schnittlinie 12-12.Figure 12: a cross-section through a portion of the fluidized catalyst cracker of Figure 10 along section line 12-12.

A. Figur 1A. Figure 1

Figur 1 gibt eine Übersicht über die wichtigsten Funktionsmerkmale eines Teiles eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Crackers 10 mit fluidisiertem Katalysator. Wie nachfolgend ausführlicher erläutert wird, kann der in Figur 1 dargestellte Abschnitt des katalytischen Crackers 10 sowohl als Reaktorabschnitt, als Regeneratorabschnitt oder auch als atmosphären-isolierender Barrierenabschnitt in einer Vorrichtung dienen, in welcher Kohlenwasserstoff-Rohmaterial durch Berührung des Rohmateriales mit einem Katalysator gecrackt wird.Figure 1 provides an overview of the most important functional features of a part of a first embodiment of a fluidized catalyst cracker 10 according to the invention. As will be explained in more detail below, the section of the catalytic cracker 10 shown in Figure 1 can serve as a reactor section, a regenerator section or an atmosphere-isolating barrier section in a device in which hydrocarbon feedstock is cracked by contacting the feedstock with a catalyst.

Der katalytische Cracker 10 umfaßt eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Katalysatorzellen. Jede von diesen umfaßt ein Paar Kammern 12, durch welche sich der Katalysator 14 in einer bestimmten Strömungsrichtung, die durch die Pfeile A dargestellt ist, hindurchbewegt. Jede Zelle ist durch eine Klammer 11 gekennzeichnet. Sie umfaßt zwei benachbarte Katalysatorkammern 12, von denen eine als "Hub"-Abteil, die andere als "Fall"-Abteil dient. Dies ist schematisch bei 11 bzw. alternativ bei 11a dargestellt. Wie in Figur 1 gezeigt und weiter unten beschrieben, sind die Katalysatorzellen 11 oder 11a aufeinanderfolgend angeordnet und stehen in Strömungsmittelkommunikation miteinander, derart, daß sich ein kontiniuerlicher Strömungsweg von einer Zelle zur nächsten ergibt.The catalytic cracker 10 comprises a plurality of consecutive catalyst cells. Each of these comprises a pair of chambers 12 through which the catalyst 14 moves in a particular flow direction shown by the arrows A. Each cell is identified by a bracket 11. It comprises two adjacent catalyst chambers 12, one of which serves as a "lift" compartment, the other as a "fall" compartment. This is shown schematically at 11 or alternatively at 11a. As shown in Figure 1 and described below, the catalyst cells 11 or 11a are arranged consecutively and are in fluid communication with each other, such that a continuous flow path is created from one cell to the next.

Der im Bodenbereich jeder Katalysatorkammer 12 untergebrachte Katalysator 14 bildet ein Katalysatorreservoir 16. Über der oberen Oberfläche 18 von jeden Katalysatorreservoir 16 befindet sich in der Katalysatorkammer 12 eine Atmosphärenreservoir 20. Der Katalysator 14 wird in jedem Katalysatorreservoir 16 dadurch fluidisiert, daß ein Fluidisierungsmedium, beispielsweise ein Gas, vom Boden der Katalysatorkammer 12 nach oben durch den Katalysator gedrückt wird. Dies kann auf eine Vielzahl bekannter Arten geschehen oder - vorzugsweise - durch Verwendung der Bauweise, die nachfolgend anhand anderer Figuren beschrieben wird. Um jedoch die in Figur 1 enthaltene Darstellung und die sich hierauf beziehende Beschreibung zu entlasten, sei angenommen, daß der dargestellte Katalysator 14 sich in einem fluidisierten Zustand befindet. Der katalytische Cracker 10 enthält somit eine pneumatische Einrichtung, mit welcher der Katalysator 14 in den Katalysatorkammern 12 fluidisiert und durch diese Kammern in der bestimmten Strömungsrichtung, die vom Pfeil A angezeigt wird, bewegt wird.The catalyst 14 housed in the bottom area of each catalyst chamber 12 forms a catalyst reservoir 16. Above the upper surface 18 of each catalyst reservoir 16 is an atmosphere reservoir 20 in the catalyst chamber 12. The catalyst 14 is fluidized in each catalyst reservoir 16 by forcing a fluidizing medium, such as a gas, from the bottom of the catalyst chamber 12 upward through the catalyst. This can be done in a variety of known ways or - preferably - by using the construction described below with reference to other figures. However, to relieve the illustration contained in Figure 1 and the description related thereto, it is assumed that the catalyst 14 shown is in a fluidized state. The catalytic cracker 10 thus contains a pneumatic device with which the catalyst 14 is fluidized in the catalyst chambers 12 and moved through these chambers in the specific flow direction indicated by arrow A.

Jedes benachbarte Paar von Katalysatorkammern 12 steht in einer von zwei charakteristischen Arten, nämlich entweder in einer "Fall"-Art oder einer "Hub"-Art in Strömungsmittelkommunikation miteinander. Die Katalysatorkammern 12a und 12b stehen als Beispiel für ein Paar benachbarter Katalysatorkammern, die in der "Fall"-Betriebsart in Strömungsmittelkommunikation stehen. Die Katalysatorkammern 12a und 12b sind durch eine Katalysatoröffnung 22 unterhalb der oberen Oberfläche 18 des Katalysatorreservoirs 16 in jeder Kammer miteinander verbunden. Die Strömungsmittelkommunikation zwischen den Katalysatorkammern 12a und 12b, die von der Katalysatoröffnung 22 gebildet wird, erlaubt eine Bewegung fluidisierten Katalysators 14 aus der Kammer 12a zur Kammer 12b. Katalysator 14, der in der Kammer 12a aus der vorhergehenden Kammer aufgenommen wird, verdrängt fluidisierten Katalysator in der Kammer 12a von oben nach unten, wodurch die vorherbestimmte Strömungsrichtung, die durch den Pfeil A dargestellt ist, in die Katalysatorkammer 12b hervorgerufen wird.Each adjacent pair of catalyst chambers 12 are in fluid communication with each other in one of two characteristic modes, namely, either a "drop" mode or a "lift" mode. Catalyst chambers 12a and 12b are exemplary of a pair of adjacent catalyst chambers in fluid communication in the "drop" mode. Catalyst chambers 12a and 12b are connected to each other by a catalyst opening 22 below the upper surface 18 of the catalyst reservoir 16 in each chamber. The fluid communication between the catalyst chambers 12a and 12b formed by catalyst opening 22 allows movement of fluidized catalyst 14 from chamber 12a to chamber 12b. Catalyst 14 received in chamber 12a from the previous chamber displaces fluidized catalyst in chamber 12a from top to bottom, thereby causing the predetermined flow direction shown by arrow A into catalyst chamber 12b.

Die Katalysatorkammern 12b und 12c stellen beispielhaft ein Paar von Katalysatorkammern dar, die miteinander in der "Hub"-Art in Strömungsmittelkommunikation stehen. Die Atmosphärenreservoirs 20 in den Katalysatorkammern 12b und 12c sind durch eine Atmosphärenöffnung 24 miteinander verbunden, die sich über der Oberfläche 18 der in diesen Kammern untergebrachten Katalysatorreservoirs 16 befindet. Die Strömungsmittelkommunikation zwischen den Katalysatorkammern 12b und 12c, die von der Öffnung 24 gebildet wird, ermöglicht eine Strömung fluidisierten Katalysators aus der Kammer 12b zur Kammer 12c.Catalyst chambers 12b and 12c exemplify a pair of catalyst chambers in fluid communication with one another in a "hub" fashion. Atmosphere reservoirs 20 in catalyst chambers 12b and 12c are interconnected by an atmosphere port 24 located above the surface 18 of catalyst reservoirs 16 housed in those chambers. Fluid communication between catalyst chambers 12b and 12c provided by port 24 allows flow of fluidized catalyst from chamber 12b to chamber 12c.

Zusammenfassend ist also zu erkennen, wie dies schematisch in Figur 1 dargestellt ist, daß in jeder Zelle 11 oder 11a ein Paar benachbarter Katalysatorkammern 12 vorhanden ist, die entweder in der "Hub"-Art oder in der "Fall"- Art in Strömungsmittelkommunikation stehen. Demzufolge wird fluidisierter Katalysator in einer der Katalysatorkammern der Zelle nach oben gehoben, bis er im wesentlichen die Oberseite dieser Katalysatorkammer erreicht. Dort strömt er dann durch eine Atmosphärenöffnung 24 und fällt in die nächst benachbarte Katalysatorkammer.In summary, it can be seen, as schematically shown in Figure 1, that in each cell 11 or 11a there is a pair of adjacent catalyst chambers 12 which are in fluid communication in either the "lift" or "drop" manner. Accordingly, fluidized catalyst in one of the catalyst chambers of the cell is lifted upward until it substantially reaches the top of that catalyst chamber. There it then flows through an atmosphere port 24 and falls into the next adjacent catalyst chamber.

Jede Katalysatorkammer 12 einer Zelle 11 oder 11a steht außerdem in Strömungsmittelkommunikation mit einer benachbarten Katalysatorkammer 12 einer weiteren Zelle. So kommunizieren beispielsweise die beiden Katalysatorkammern 12a und 12b der Zelle 11a, die auf einer Seite in der "Fall"- Art in Strömungsmittelkommunikation miteinander stehen, außerdem auf der anderen Seite in der "Hub"-Art mit einer weiteren benachbarten Katalysatorkammer einer anderen Zelle 11a. Die Katalysatorkammer 12b kommuniziert in der "Hub"-Art mit der Katalysatorkammer 12c, wogegen die Katalysatorkammer 12a in der "Hub"-Art mit einer Katalysatorkammer kommuniziert, die stromauf gegen die vorher bestimmte Strömungsrichtung, die vom Pfeil A dargestellt ist, angeordnet ist.Each catalyst chamber 12 of a cell 11 or 11a is also in fluid communication with an adjacent Catalyst chamber 12 of another cell. For example, the two catalyst chambers 12a and 12b of cell 11a, which are in fluid communication with each other on one side in the "drop" manner, also communicate on the other side in the "hub" manner with another adjacent catalyst chamber of another cell 11a. Catalyst chamber 12b communicates in the "hub" manner with catalyst chamber 12c, whereas catalyst chamber 12a communicates in the "hub" manner with a catalyst chamber arranged upstream against the predetermined flow direction shown by arrow A.

Wenn andererseits die Zelle so definiert ist, wie dies durch die Klammern 11 dargestellt ist, kommunizieren die Katalysatorkammern 12b und 12c der Zelle 11, die auf einer Seite in der "Hub"-Art miteinander in Strömungsmittelkommunikation stehen, jeweils in der "Fall"-Art auf der anderen Seite mit individuellen Katalysatorkammern 12 einer anderen Zelle 11. Die Katalysatorkammer 12b steht in der "Fall"- Art mit der Katalysatorkammer 12a in Verbindung, während die Katalysatorkammer 12c in der "Fall"-Art mit der nächsten Katalysatorkammer kommuniziert, die in der vorherbestimmten Strömungsrichtung, die durch den Pfeil A angedeutet ist, stromab liegt. Unabhängig davon, ob die Zelle enstprechend dem Bezugszeichen 11 oder dem Bezugszeichen 11a definiert ist, umfaßt also der katalytische Cracker 10 eine Folge von Katalysatorkammern 12, welche über die gesamte Folge hinweg alternativ in der "Hub"- und "Fall"- Art miteinander kommunizieren. Der Katalysator wird somit durch eine Kammer gehoben, fällt in die nächste, wird dann wieder gehoben, fällt erneut usw.On the other hand, if the cell is defined as shown by the brackets 11, the catalyst chambers 12b and 12c of the cell 11, which are in fluid communication with each other on one side in the "hub" manner, each communicate in the "drop" manner on the other side with individual catalyst chambers 12 of another cell 11. The catalyst chamber 12b communicates with the catalyst chamber 12a in the "drop" manner, while the catalyst chamber 12c communicates with the next catalyst chamber downstream in the predetermined flow direction indicated by the arrow A in the "drop" manner. Thus, whether the cell is defined as 11 or 11a, the catalytic cracker 10 comprises a series of catalyst chambers 12 which communicate with one another in an alternative "lift" and "fall" manner throughout the sequence. The catalyst is thus lifted through one chamber, falls into the next, is then lifted again, falls again, and so on.

Wie schon erwähnt, wird Gas, welches durch den Bodenbereich jeder Katalysatorkammer 12 in den Katalysator 14 injiziert wird, zur Fluidisierung des hierin befindlichen Katalysatorreservoirs 16 benutzt. Das Fluidisierungsgas tritt durch eine Entlüftung 26 an der Oberseite von jedem "Fall"- Abteil 30 aus. Aufgrund der Atmosphärenöffnung 24 zwischen jedem Paar Katalysatorkammern 12, die in der "Hub"-Art miteinander kommunizieren, wird für diesen Zweck nur eine einzige Entlüftung 26 benötigt.As already mentioned, gas injected through the bottom portion of each catalyst chamber 12 into the catalyst 14 is used to fluidize the catalyst reservoir 16 therein. The fluidizing gas exits through a vent 26 at the top of each "drop" compartment 30. Due to the atmospheric opening 24 between each pair of catalyst chambers 12 communicating in the "hub" manner, only a single vent 26 is required for this purpose.

Eine zusätzliche Komponente der Gasströmung wird in der erfindungsgemäßen pneumatischen Einrichtung vorzugsweise dazu benutzt, den Katalysator 14 durch die Katalysatorkammern 12 in der vorher bestimmten Strömungsrichtung zu bewegen. Die Tiefe eines fluidisierten Bettes, beispielsweise eines der Katalysatorkammern 16, wird direkt durch das Volumen des fluidisierenden Mediums, welches hindurchgeleitet wird, beeinflußt. Demzufolge wird in den alternierenden Katalysatorkammern 12, die als "Hub"-Abteile dienen, ein erheblich größeres Gasvolumen durch den hier untergebrachten Katalysator 14 gedrückt. Dieses zusätzliche Gasvolumen ist in Figur 1 schematisch dargestellt und wird dort sowie überall in der Zeichnung als "Hubgas" bezeichnet. Als Folge des Volumens des Hubgases wird die Tiefe des darüberliegenden Katalysatorreservoirs 16 vergrößert, so daß dessen obere Oberfläche 18 nach oben auf das Niveau der oberen Oberfläche 18' in Höhe der Atmosphärenöffnung 24 angehoben wird.An additional component of the gas flow is preferably used in the pneumatic device according to the invention to move the catalyst 14 through the catalyst chambers 12 in the predetermined flow direction. The depth of a fluidized bed, for example one of the catalyst chambers 16, is directly influenced by the volume of the fluidizing medium which is passed through. Consequently, in the alternating catalyst chambers 12, which serve as "lift" compartments, a considerably larger volume of gas is forced through the catalyst 14 housed there. This additional volume of gas is shown schematically in Figure 1 and is referred to there and throughout the drawing as "lift gas". As a result of the volume of the lifting gas, the depth of the overlying catalyst reservoir 16 is increased so that its upper surface 18 is raised upwards to the level of the upper surface 18' at the level of the atmosphere opening 24.

Das Anheben der oberen Oberfläche 18 des Katalysatorreservoirs 16 zum Niveau der oberen Oberfläche 18' führt dazu, daß Katalysator 14 zum Eintreten in die hiermit kommunizierende Atmosphärenöffnung 24 gebracht wird. Daraufhin bewegt sich der Katalysator 14 durch die jeweilige Atmosphärenöffnung 24 in der durch den Pfeil A angedeuteten vorherbestimmten Richtung vorwärts und tritt in das Katalysatorreservoir 16 in der nachfolgenden Katalysatorkammer 12 ein. Danach tritt das Hubgas zusammen mit dem Gas, welches zur Fluidisierung des Katalysatorreservoirs 16 benutzt wurde, aus den Katalysatorkammern 12 durch die Entlüftung 26 aus.Raising the upper surface 18 of the catalyst reservoir 16 to the level of the upper surface 18' causes the catalyst 14 to enter the atmosphere opening 24 communicating therewith. The catalyst 14 then advances through the respective atmosphere opening 24 in the predetermined direction indicated by arrow A and enters the catalyst reservoir 16 in the subsequent catalyst chamber 12. The lifting gas then exits the catalyst chambers 12 through the vent 26 together with the gas used to fluidize the catalyst reservoir 16.

Es ist wichtig, in dem fluidisierten Katalysatorbett dieselbe durchschnittliche Teilchengröße aufrechtzuerhalten, so daß der Differenzdruck nicht variiert und die Katalysatoraktivität über die gesamte Vorrichtung hinweg gleichmäßig bleibt. Hierzu ist es wichtig, den Katalysator aus den Fluidisierungs- und Hubgasen, welche durch die Entlüftung 26 austreten, zu entfernen. Wie nachfolgend anhand anderer dargestellter Ausführungsbeispiele ausführlicher erläuert wird, läßt sich dies vorteilhaft durch die Verwendung externer Zyklone in Kombination mit entsprechenden Strömungsmittelwegen erzielen, welche die Rückführung des Katalysators auf seine ursprüngliche Masse oder Identität erlauben, während dieser durch das System strömt. Demzufolge wird, wie weiter unten ausführlicher erläutert wird, Katalysator, der durch die Entlüftung 26 mit den Fluidisierungs- und Hubgasen austritt, von diesen Gasen getrennt und in dieselbe Zelle zurückgeführt, aus welcher er ausgetreten ist. Auf diese Weise läuft dieser zurückgeführte Katalysator durch das System bei im wesentlichen gleicher Masse fluidisierten Katalysators. So wird die durchschnittliche relative Teilchengröße des Katalysators während seines Weges durch das System besser gleichmäßig gehalten.It is important to maintain the same average particle size in the fluidized catalyst bed so that the differential pressure does not vary and the catalyst activity remains uniform throughout the device. To do this, it is important to remove catalyst from the fluidizing and lift gases exiting through the vent 26. As will be explained in more detail below with reference to other illustrated embodiments, this can be advantageously accomplished by using external cyclones in combination with appropriate fluid paths that allow the catalyst to be returned to its original mass or identity as it flows through the system. Accordingly, as will be explained in more detail below, catalyst exiting through the vent 26 with the fluidizing and lift gases is separated from those gases and returned to the same cell from which it exited. In this way, this recycled catalyst passes through the system with essentially the same mass of fluidized catalyst. This better maintains the average relative particle size of the catalyst as it travels through the system.

Aufgrund der unterschiedlichen Funktion benachbarter Katalysatorkammern 12 in jeder Zelle 11 oder 11a, beispielsweise der Katalysatorkammern 12b und 12c, wird nachfolgend für jede eine unterschiedliche Terminologie zur Bezugnahme verwendet. Eine Katalysatorkammer, wie beispielsweise die Katalysatorkammer 12b, in welcher Hubgas die Oberfläche des Katalysatorreservoirs 16 anhebt, wird nachfolgend als "Hub-Abteil" bezeichnet. Hub-Abteile, bei denen es sich gleichwohl um Katalysatorkammern handelt, werden außerdem in Figur 1 speziell durch das Bezugszeichen 28 gekennzeichnet. In ähnlicher Weise werden Katalysatorkammern, beispielsweise die Katalysatorkammer 12c, in welche der Katalysator 14 durch eine Atmosphärenöffnung 24 aus einem Hub-Abteil 28 fällt, "Fall-Abteil" genannt. In Figur 1 werden die Fall-Abteile, obwohl sie eigenständige Katalysatorkammern sind, ebenfalls spezieller durch das Bezugszeichen 30 gekennzeichnet.Due to the different function of adjacent catalyst chambers 12 in each cell 11 or 11a, for example catalyst chambers 12b and 12c, different terminology is used for reference below for each. A catalyst chamber, such as catalyst chamber 12b, in which lift gas covers the surface of the catalyst reservoir 16 is hereinafter referred to as a "lift compartment". Lift compartments, which are nevertheless catalyst chambers, are also specifically identified in Figure 1 by the reference numeral 28. Similarly, catalyst chambers, for example catalyst chamber 12c, into which catalyst 14 falls through an atmosphere opening 24 from a lift compartment 28 are called "fall compartments". In Figure 1, the fall compartments, although they are separate catalyst chambers, are also more specifically identified by the reference numeral 30.

Während sich der Katalysator 14 durch die einander abwechselnden Hub-Abteile 28 und Fall-Abteile 30 in der vorher bestimmten, durch den Pfeil A angedeuteten Strömungsrichtung bewegen, ist das Gas im Atmosphärenreservoir 20, welches sich oberhalb jedes benachbarten Paares von Hub- bzw. Fall-Abteilen 28, 30 befindet, von dem Gas in den Atmosphärenreservoirs 20 wirksam isoliert, welche in dem vorausgehenden bzw. nachfolgenden Paar benachbarter Hub- und Fall-Abteile 28 und 30 enthalten sind.As the catalyst 14 moves through the alternating lifting compartments 28 and falling compartments 30 in the predetermined flow direction indicated by arrow A, the gas in the atmospheric reservoir 20 located above each adjacent pair of lifting and falling compartments 28, 30 is effectively isolated from the gas in the atmospheric reservoirs 20 contained in the preceding and following pairs of adjacent lifting and falling compartments 28 and 30, respectively.

Es ist daher möglich, durch die in Figur 1 dargestellte Anordnung ein fluidisiertes Katalysatorbett seitlich vorwärts zu bewegen und gleichzeitig die Atmosphären von jedem Paar benachbarter Hub- und Fall-Abteile gegen eine wechselseitige Berührung abzudichten. Diese atmosphärische Dichtung, die bei einer Mehrzahl aufeinanderfolgender Paare von Katalysatorkammern erzielt wird, wird bei dem erfindungsgemäßen katalytischen Cracker als Ersatz für die atmosphärische Dichtung zwischen Reaktor und Regeneratorabschnitten eingesetzt, die bei herkömmlichen Crackern mit fluidisiertem Katalysator durch hochprofilige Katalysatorbehälter erzielt wird, welche in unterschiedlichen Höhen mit langen Steigleitungen dazwischen gehalten werden.It is therefore possible, by the arrangement shown in Figure 1, to move a fluidized catalyst bed laterally forward and at the same time seal the atmospheres of each pair of adjacent rise and fall compartments against mutual contact. This atmospheric seal, achieved with a plurality of successive pairs of catalyst chambers, is used in the catalytic cracker of the invention as a replacement for the atmospheric seal between reactor and regenerator sections achieved in conventional fluidized catalyst crackers by high profile catalyst vessels maintained at different heights with long risers between them.

Wichtig ist, wie ohne weiteres zu erkennen ist, daß die Anordnung des katalytischen Crackers 10 sich zu einer niedrigprofiligen Struktur eignet, welche keine hohenn oder massiven Katalysatorbehälter zu enthalten braucht. Zusätzlich benötigen die niedrigprofiligen Katalysatorbehälter, wie beispielsweise die Katalysatorkammern 12, zur Fluidisierung oder Förderung des verwendeten Katalysators keinen hohen Gasdruck. Es läßt sich vorhersehen, daß dadurch der Zerrieb des Katalysators und die innere Erosion der Katalysatorkammern 12 reduziert werden. Aufgrund des Fehlens massiver Katalysatorreservoirs im katalytischen Cracker 10 werden außerdem die Probleme eines seitlichen Vermischens und Rückflusses, wie sie bei bekannten Vorrichtungen auftreten, erheblich reduziert. Nahezu ideale Strömungseigenschaften ergeben sich bei entsprechend hochwirksamem Crackvorgang. Die erfindungsgemäßen Grundzüge, wie sie grob in der Vorrichtung 10 dargestellt sind, stellen also einen wichtigen Fortschritt in Stande der Technik dar.Importantly, as can be readily seen, the arrangement of the catalytic cracker 10 lends itself to a low profile structure which does not need to contain high or massive catalyst containers. In addition, the low profile catalyst containers, such as the catalyst chambers 12, do not require high gas pressure to fluidize or convey the catalyst used. This is expected to reduce catalyst attrition and internal erosion of the catalyst chambers 12. Furthermore, due to the absence of massive catalyst reservoirs in the catalytic cracker 10, the problems of lateral mixing and backflow, which occur in known devices, are significantly reduced. Nearly ideal flow characteristics result with a correspondingly highly efficient cracking process. The basic features of the invention, as roughly shown in the device 10, therefore represent an important advance in the state of the art.

Wie bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung zu sehen sein wird, ermöglicht die Verwendung verhältnismäßig kleiner Katalysatorreservoirs 16 in Paaren von Katalysatorkammern 12, die in der Hub-Art miteinander kommunizieren, den raschen Durchgang von Gasen, die als Fluidisierungsmedium und als Hubgas verwendet werden, durch den darin befindlichen Katalysator 14. Diese Gase passieren einmal eine verhältnismäßig kurze Katalysatorsäule 14 in jeder Katalysatorkammer 12 und treten dann schnell in das Atmosphärenreservoir 20 ein und werden durch die Entlüftungen 26 abgezogen. Wird der Reaktorabschnitt eines Crackers mit Fluid-Katalysator nach den erfindungsgemäßen, durch den katalytischen Cracker 10 erläuterten Prinzipien gebaut, so bedeutet dies, daß die Verweilzeit des Kohlenwasserstoff-Rohmateriales von verhältnismäßig kurzer Dauer ist, das in die Katalysatorkammern 12 des Reaktorabschnittes als Komponente des Gases eingeführt wird, welches als Fluidisierungsmedium oder Hubgas benutzt wird. Ein sekundäres Cracken läßt sich auf diese Weise verläßlich eliminieren.As will be seen in the embodiments of the invention described below, the use of relatively small catalyst reservoirs 16 in pairs of catalyst chambers 12 communicating with each other in a lift manner allows for the rapid passage of gases used as the fluidizing medium and as the lift gas through the catalyst 14 therein. These gases pass once through a relatively short column of catalyst 14 in each catalyst chamber 12 and then rapidly enter the atmosphere reservoir 20 and are withdrawn through the vents 26. When the reactor section of a fluid catalyst cracker is operated according to the inventive principles illustrated by the catalytic cracker 10 principles, this means that the residence time of the hydrocarbon feedstock is relatively short and is introduced into the catalyst chambers 12 of the reactor section as a component of the gas used as the fluidizing medium or lift gas. Secondary cracking can thus be reliably eliminated.

Bei einem bevorzugten Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung können ein oder mehrere aufeinanderfolgende Paare von Katalysatorkammern 12, wie sie in Figur 1 dargestellt sind, als Reaktorabschnitt arbeiten, in welchen das Kohlenwasserstoff-Rohmaterial gecrackt wird. Zu diesem Zwecke strömt der Katalysator 14 durch einen derartigen Reaktorabschnitt in der Weise, die anhand der Figur 1 beschrieben wurde, von einem Eingangsende, an welchem frischer Katalysator empfangen wird, zu einem Ausgangsende, aus welchem der benutzte Katalysator abgegeben wird, hindurch. Bei diesem Verfahren umfaßt das Gas, mit dem der Katalysator 14 fluidisiert wird, typischerweise eine Mischung aus Dampf und erhitztem Kohlenwasserstoff- Rohmaterial. Bei einigen Ausführungsbeispielen, die nachfolgend erläutert werden, kann auch angestrebt werden, zur genauen Kontrolle der Verweilzeit zwischen Rohmaterial und Reaktorumgebung in Bereichen des Reaktorabschnittes sonst unerwünschte leichte, nicht crackbare Fabrikgase, die mit Dampf vermischt sind, zu verwenden. Unter derartigen Umständen kann benutzter, aus dem Ausgangsende eines derartigen Reaktorabschnittes abgegebener Katalysator zu einem herkömmlichen, hochprofiligen Katalysatorbehälter übertragen werden, der ein als Regenerator arbeitendes Katalysatorbett enthält.In a preferred method of using the apparatus, one or more successive pairs of catalyst chambers 12 as shown in Figure 1 may function as a reactor section in which the hydrocarbon feedstock is cracked. To this end, the catalyst 14 flows through such a reactor section in the manner described with reference to Figure 1, from an inlet end at which fresh catalyst is received to an outlet end from which used catalyst is discharged. In this method, the gas with which the catalyst 14 is fluidized typically comprises a mixture of steam and heated hydrocarbon feedstock. In some embodiments, discussed below, it may also be desirable to use otherwise undesirable light, non-crackable mill gases mixed with steam in areas of the reactor section to precisely control the residence time between the raw material and the reactor environment. In such circumstances, used catalyst discharged from the exit end of such a reactor section may be transferred to a conventional high profile catalyst vessel containing a catalyst bed acting as a regenerator.

Es ist jedoch auch möglich, im Regeneratorabschnitt eines Crackers mit Fluid-Katalysator die in der Vorrichtung 10 dargestellten Grundzüge einzusetzen und so ohne einen hochprofiligen Regeneratorbehälter auszukommen. Unter diesen Umständen arbeitet eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Paare von Katalysatorkammern 12 als Regeneratorabschnitt, in welchem vom benutzten Katalysator Verunreinigungen entfernt werden. Das durch den Katalysator 14 in diesen Katalysatorkammern injizierte Gas umfaßt dann notwendigerweise ein oxidierendes Gas, beispielsweise Luft. Katalysator strömt dann durch einen solchen Regeneratorabschnitt in der Weise, die anhand der Figur 1 beschrieben wurde, von einem Eingangsende, an welchem benutzter Katalysator aufgenommen wird, zu einem Ausgangsende, aus welchem frischer Katalysator abgegeben wird. Der frische Katalysator kann dann entweder zu einem Reaktorabschnitt der herkömmlichen, hochprofiligen Konfiguration oder einem, der nach Art der Vorrichtung von Figur 1 ausgebildet ist, recycelt werden.However, it is also possible to use the regenerator section of a fluid catalyst cracker to generate the 10 and thus eliminate the need for a high profile regenerator vessel. In these circumstances, a plurality of successive pairs of catalyst chambers 12 act as a regenerator section in which impurities are removed from the used catalyst. The gas injected by the catalyst 14 in these catalyst chambers then necessarily comprises an oxidizing gas, for example air. Catalyst then flows through such a regenerator section in the manner described with reference to Figure 1, from an inlet end at which used catalyst is received to an outlet end from which fresh catalyst is discharged. The fresh catalyst can then be recycled to either a reactor section of the conventional high profile configuration or one constructed in the manner of the apparatus of Figure 1.

Es ist auch möglich, ein nicht flüchtiges, nicht oxidierendes Gas, beispielsweise Dampf, als Fluidisierungsund Hubgas in einer Folge von Katalysatorkammern 12, wie in Figur 1 dargestellt, zu verwenden. Wenn eine solche Folge von Katalysatorkammern 12 zwischen die Enden eines Reaktorabschnittes und eines Regeneratorabschnittes plaziert wird, kann sie als Barrierenabschnitt dienen, welcher eine Isolation der Atmosphären in dem Reaktor und dem Regenerator gegeneinander bewirkt. Gleichwohl kann Katalysator 14 von einem Abschnitt zum anderen strömen. Ein derartiger Barrierenabschnitt könnte theoretisch auch zwischen herkömmlichen massiven, hochprofiligen Reaktor- und Regeneratorbehältern eingesetzt werden; bei den gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden jedoch sowohl die Reaktor- und Regenerator-Abschnitte als auch die Barrienabschnitte alle in ähnlicher Weise als niedrigprofilige Katalysatorkammern 12 ausgebildet. Unter diesen Umständen kann die Mehrzahl von Katalysatorkammer-Paaren zu einer kontinuierlichen geschlossenen Schleife in der Art angeordnet werden, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.It is also possible to use a non-volatile, non-oxidizing gas, such as steam, as the fluidizing and lifting gas in a series of catalyst chambers 12 as shown in Figure 1. If such a series of catalyst chambers 12 is placed between the ends of a reactor section and a regenerator section, it can serve as a barrier section which provides isolation of the atmospheres in the reactor and regenerator from each other. However, catalyst 14 can flow from one section to the other. Such a barrier section could also theoretically be used between conventional solid, high-profile reactor and regenerator vessels; however, in the presently preferred embodiments of the invention, both the reactor and regenerator sections and the barrier sections are all similarly designed as low-profile catalyst chambers 12. Under these circumstances, the plurality of catalyst chamber pairs can be arranged to form a continuous closed loop in the manner shown in Figure 2.

B. Figur 2B. Figure 2

Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Crackers 40 mit fluidisiertem Katalysator, bei dem die in Figur 1 dargestellte Lehre der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird und der als geschlossene Folge alternierender Fall-Abteile 42 und Hub-Abteile 44 ausgebildet ist, die denjenigen ähnlich sind, die anhand der Figur 1 beschrieben wurden. Jedes Fall-Abteil 42 hat einen Boden 46 und Seitenwände 48, 50. In ihm untergebracht ist ein Atmosphärenreservoir 52 und darunter ein Katalysatorreservoir 56 mit eine oberen Oberfläche 58. Der Katalysator 54 tritt in jedes Fall-Abteil 42 durch das hierin enthaltene Atmosphärenreservoir 52 ein und strömt aus jedem Fall-Abteil 42 in der vorherbestimmten, durch den Pfeil A angedeuteten Strömungsrichtung durch eine Öffnung 60 in der Seitenwand 50 unterhalb der oberen Oberfläche 58 des Katalysatorreservoirs 56 aus.Figure 2 shows a second embodiment of a fluidized catalyst cracker 40 which employs the teachings of the present invention shown in Figure 1 and is constructed as a closed sequence of alternating drop compartments 42 and lift compartments 44 similar to those described with reference to Figure 1. Each drop compartment 42 has a bottom 46 and side walls 48, 50. Therein is housed an atmosphere reservoir 52 and below it a catalyst reservoir 56 having an upper surface 58. The catalyst 54 enters each drop compartment 42 through the atmosphere reservoir 52 contained therein and flows out of each drop compartment 42 in the predetermined flow direction indicated by arrow A through an opening 60 in the side wall 50 below the upper surface 58 of the catalyst reservoir 56.

In entsprechender Weise hat jedes Hub-Abteil 44 einen Boden 62, durch welchen Hubgas in der in Figur 1 beschriebenen Weise injiziert wird, sowie Seitenwände 64, 66. Im oberen Bereich von jedem Hub-Abteil 44 ist ein Atmosphärenreservoir 68 vorgesehen und unterhalb diesem ein Katalysatorreservoir 70 mit einer oberen Oberfläche 52. Katalysator 54 tritt in jedes Hub-Abteil 44 durch eine Öffnung 74 in der Seitenwand 64 unterhalb der oberen Oberfläche 72 des Hub-Katalysatorreservoirs 70 ein. Jedes Fall-Abteil 42 steht somit mit dem darauffolgenden Hub- Abteil 44 in der "Fall"-Art, wie anhand der Figur 1 erläutert, in Strömungsmittelverbindung. Aufgrund der Fluidisierung des Katalysators 54 in den Reservoirs 56 und 70 können die oberen Oberflächen 58, 72 auf relativ ähnlichem Niveau gehalten werden, trotz der Zugabe bzw. der Abgabe von Katalysator 54 aus beiden Reservoirs.Similarly, each lift compartment 44 has a bottom 62 through which lift gas is injected in the manner described in Figure 1, and side walls 64, 66. In the upper region of each lift compartment 44 there is provided an atmosphere reservoir 68 and below this a catalyst reservoir 70 with an upper surface 52. Catalyst 54 enters each lift compartment 44 through an opening 74 in the side wall 64 below the upper surface 72 of the lift catalyst reservoir 70. Each drop compartment 42 is thus in "drop" fashion with the following lift compartment 44, as can be seen from Figure 1. explained, in fluid communication. Due to the fluidization of the catalyst 54 in the reservoirs 56 and 70, the upper surfaces 58, 72 can be maintained at relatively similar levels despite the addition or release of catalyst 54 from both reservoirs.

Eine Atmosphärenöffnung 76 kommuniziert mit jedem Gasreservoir 68, 52. Wird Hubgas durch den Boden 62 von jedem Hub-Abteil 44 zusätzlich zum darin verwendeten Fluidisierungsmedium injiziert, führt dies zum Anheben der oberen Oberfläche 72 des Hub-Katalysatorreservoirs 70 auf die Höhe der oberen Oberfläche 72'. Hierauf wird Katalysator 54 in der vorherbestimmten Strömungsrichtung, die durch den Pfeil A angedeutet ist, abgegeben, verläßt dabei das Hub- Abteil 44 und tritt in das darauffolgende Fall-Abteil 42 ein.An atmosphere port 76 communicates with each gas reservoir 68, 52. Injecting lift gas through the bottom 62 of each lift compartment 44 in addition to the fluidizing medium used therein results in raising the upper surface 72 of the lift catalyst reservoir 70 to the level of the upper surface 72'. Catalyst 54 is then discharged in the predetermined flow direction indicated by arrow A, leaving the lift compartment 44 and entering the subsequent fall compartment 42.

Die Fluidisierungs- und Hubgase, welche in das Atmosphärenreservoir 52 eingeführt werden, werden aus diesem über Entlüftungen 78 abgezogen. Wie zuvor angedeutet, wird der Katalysator 54 vorzugsweise zu der Zelle zurückgeführt, aus welcher er ausgetreten ist. Der Katalysator 54 bewegt sich somit gleichmäßig seitlich in einer Hub- und Abfallbewegung durch die Abteile des katalytischen Crackers 40 hindurch.The fluidizing and lift gases introduced into the atmospheric reservoir 52 are withdrawn therefrom via vents 78. As previously indicated, the catalyst 54 is preferably returned to the cell from which it exited. The catalyst 54 thus moves evenly laterally in a lift and fall motion through the compartments of the catalytic cracker 40.

Wie schematisch dargestellt, kann eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Hub-Abteile 44 und Fall-Abteile 42 als Reaktorabschnitt 80 arbeiten, in welchem Rohmaterial gecrackt wird, wenn das Gas, welches mittels der erfindungsgemäßen pneumatischen Einrichtung durch den hierin befindlichen Katalysator 54 gedrückt wird, mit Dampf vermischtes Rohmaterial umfaßt. Andere aufeinanderfolgende Hub-Abteile 44 und Fall-Abteile 42 in der geschlossenen Folge des katalytischen Crackers 40 können als Regeneratorabschnitt 82 arbeiten, in welchem von dem benutzten Katalysator Verunreinigungen entfernt werden. In diesem Falle drückt die erfindungsgemäße pneumatische Einrichtung ein Gas, bei welchem es sich um ein Oxidationsmittel handelt, durch den Katalysator 54 in diesem Abschnitt des katalytischen Crackers 40.As shown schematically, a plurality of consecutive lift compartments 44 and fall compartments 42 can operate as a reactor section 80 in which raw material is cracked when the gas which is forced through the catalyst 54 therein by means of the pneumatic device according to the invention comprises raw material mixed with steam. Other consecutive lift compartments 44 and fall compartments 42 in the closed sequence of the catalytic cracker 40 can operate as a regenerator section 82, in which impurities are removed from the catalyst used. In this case, the pneumatic device according to the invention forces a gas, which is an oxidizing agent, through the catalyst 54 in this section of the catalytic cracker 40.

Zwischen dem Reaktorabschnitt 80 und dem Regeneratorabschnitt 82 ist eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Hub- Anteile 44 und Fall-Anteile 42 eingeschoben, die als Barrieren-Abschnitte 84, 86 dienen und die Atmosphäre im Reaktorabschnitt 80 gegen die Atmosphäre im Regeneratorabschnitt 82 isolieren. Dies geschieht dadurch, daß ein nicht brennbares und nicht oxidierendes Gas, beispielsweise Dampf, durch den Katalysator 54 in den Barrierenabschnitten 84, 86 gedrückt wird.Between the reactor section 80 and the regenerator section 82, a plurality of successive lifting sections 44 and falling sections 42 are inserted, which serve as barrier sections 84, 86 and isolate the atmosphere in the reactor section 80 from the atmosphere in the regenerator section 82. This is done by forcing a non-combustible and non-oxidizing gas, for example steam, through the catalyst 54 in the barrier sections 84, 86.

C. Figuren 3 - 4C. Figures 3 - 4

Die Figuren 3 und 4 zeigen zusammen ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Crackers 100 mit fluidisiertem Katalysator. Während die katalytischen Kräcker 10 und 40, die oben beschrieben wurden, zwischen aufeinander folgenden Katalysatorkammern keine nennenswerte vertikale Versetzung erfordern, ist es gleichwohl möglich, die anhand der Figur 1 erläuterten Grundzüge in einer geschlossenen Folge von Katalysatorbehältern, wie in Figur 2, einzusetzen und dabei von vertikalen Höhenunterschieden Gebrauch zu machen.Figures 3 and 4 together show a third embodiment of a fluidized catalyst cracker 100 according to the invention. While the catalytic crackers 10 and 40 described above do not require any significant vertical offset between successive catalyst chambers, it is nevertheless possible to use the principles explained with reference to Figure 1 in a closed sequence of catalyst containers, as in Figure 2, and to make use of vertical height differences.

Der katalytische Kräcker 100 ist eine derartige Vorrichtung. Er umfaßt eine geschlossene Folge abgeschlossener Katalysatorzellen 102, von denen jede eine bestimmte Katalysatormenge 104 enthält, welche ein Katalysatorreservoir 106 bildet. Jede Zelle 102 ist mit einer Trennwand 112 versehen, welche den Raum oberhalb der Katalysatorreservoirs 106 in eine Eingangs-Atmosphärenkammer 108 und eine Ausgangs- Atmosphärenkammer 110 trennt. Wie in Figur 4 dargestellt, hängt die Trennwand 112 vom Dach 114 herab, wobei sie die einander gegenüberliegenden Seiten der Katalysatorbehälter 102 verbindet. Die Trennwand 112 erstreckt sich nach unten bis unter die obere Oberfläche 116 des Katalysatorreservoirs 106 und endet kurz vor dem Boden 118, so daß eine Strömungsmittelkommunikation in der "Fall"-Art möglich ist.The catalytic cracker 100 is such a device. It comprises a closed sequence of sealed catalyst cells 102, each of which contains a certain amount of catalyst 104, which forms a catalyst reservoir 106. Each cell 102 is provided with a partition wall 112, which separates the space above the catalyst reservoirs 106 into an inlet atmosphere chamber 108 and an outlet atmosphere chamber 110. As shown in Figure 4, the partition wall 112 depends from the roof 114 connecting the opposite sides of the catalyst containers 102. The partition wall 112 extends downwardly below the upper surface 116 of the catalyst reservoir 106 and terminates short of the bottom 118 so that "trap" type fluid communication is possible.

Der Katalysator 104 tritt in eine Zelle 102 durch die Eingangs-Atmosphärenkammer 108 ein und wird durch die Ausgangs-Atmosphärenkammer 110 abgegeben. Mit jeder Ausgangs-Atmosphärenkammer 110 kommuniziert ein Abgabe-Kanal 120, durch welchen die Abgabe des Katalysators erfolgt. Eine (nicht gezeigte) Belüftung in den Böden 118 wird dazu verwendet, den Katalysator 104 zu fluidisieren und sich durch die Folge von Zellen 102 zu bewegen.The catalyst 104 enters a cell 102 through the input atmosphere chamber 108 and is discharged through the output atmosphere chamber 110. Communicating with each output atmosphere chamber 110 is a discharge channel 120 through which the catalyst is discharged. Aeration (not shown) in the trays 118 is used to fluidize the catalyst 104 and move it through the sequence of cells 102.

Wie im Falle von Figur 1 ist aus Einfachheitsgründen nur das Hubgas, welches zur Vorwärtsbewegung des Katalysators benutzt wird, in Figur 4 dargestellt. Es versteht sich jedoch, daß in jeder Zelle 102 außerdem ein Fluidisierungsgas verwendet wird. Zusätzlich zu dem in dem Katalysatorbehälter 102 verwendeten Fluidisierungsmedium wird eine bestimmte Hubgasmenge durch den Abschnitt des Katalysatorreservoirs 106 direkt unterhalb der Ausgangs-Atmosphärenkammer 110 gedrückt. Als Folge hebt sich die obere Oberfläche 116 des Katalysatorreservoirs 106 bis auf das Niveau der oberen Oberfläche 116' an, so daß Katalysator 104 durch den Katalysator-Abgabekanal 120 zur nächsten Zelle 102 vorrücken kann.As in the case of Figure 1, for simplicity only the lift gas used to advance the catalyst is shown in Figure 4. It will be understood, however, that a fluidizing gas is also used in each cell 102. In addition to the fluidizing medium used in the catalyst vessel 102, a certain amount of lift gas is forced through the portion of the catalyst reservoir 106 directly below the exit atmosphere chamber 110. As a result, the upper surface 116 of the catalyst reservoir 106 rises to the level of the upper surface 116' so that catalyst 104 can advance through the catalyst discharge channel 120 to the next cell 102.

Die Anordnung des katalytischen Crackers 100 mit vertikal gegeneinander versetzten Zellen 102 ist besonders bei der Konstruktion von katalytischen Crackern vorteilhaft, welche einen hohen Betriebsdruck benötigen. Wie in Figur 3 zu erkennen, ist die Zelle 102e die höchste Zelle in einer nach unten gestuft abfallenden Reihe von sechs Zellen, die mit der Zelle 102b endet. Wie sich am besten anhand der Figur 4 verstehen läßt, ist die Hubgasmenge, die in der Zelle 102 zur Förderung des Katalysators 104 in die Zelle 102b benötigt wird, erheblich geringer als die Hubgasmenge, die zur Förderung von Katalysator 104 aus der Zelle 102b zur Zelle 102c über den hochprofiligen Katalysator-Abgabekanal 120 erforderlich ist. Es ist ein Vorteil eines erfindungsgemäßen Crackers mit Fluid-Katalysator, daß die in den einzelnen Zellen verwendete Hubgasmenge unabhängig je nach den chemischen und mechanischen Anforderungen der Vorrichtung manipuliert werden kann.The arrangement of the catalytic cracker 100 with vertical The use of staggered cells 102 is particularly advantageous in the design of catalytic crackers which require high operating pressure. As seen in Figure 3, cell 102e is the highest cell in a descending series of six cells terminating with cell 102b. As best understood from Figure 4, the amount of lift gas required in cell 102 to convey catalyst 104 into cell 102b is considerably less than the amount of lift gas required to convey catalyst 104 from cell 102b to cell 102c via high profile catalyst discharge channel 120. It is an advantage of a fluid catalyst cracker according to the invention that the amount of lift gas used in each cell can be independently manipulated depending on the chemical and mechanical requirements of the device.

Nach der Ankunft in der Zelle 102c fällt der Katalysator 104 stufenweise durch eine zweite Folge von sechs Zellen 102, die in der Zelle 102d endet, nach unten. Danach bringt ein größerer Hubvorgang den Katalysator 104 den hochprofiligen Katalysator-Abgabekanal 120b zum Katalysatorbehälter 102e nach oben. Wie bei der Vorrichtung 40 von Figur 2 können verschiedene Abschnitte der Vorrichtung 100 als getrennte Reaktor-, Regenerator- und Barrierenabschnitte benutzt werden, indem die Art des hierin benutzten Fluidisierungs- und Hubgases variiert wird.After arriving at cell 102c, catalyst 104 descends in stages through a second sequence of six cells 102 terminating in cell 102d. Thereafter, a major lift action brings catalyst 104 up high profile catalyst delivery channel 120b to catalyst vessel 102e. As with apparatus 40 of Figure 2, different sections of apparatus 100 can be used as separate reactor, regenerator and barrier sections by varying the type of fluidization and lift gas used therein.

Eine weitere Anmerkung, welche einen strukturellen Vergleich der verschiedenen getrennten Fall-Abteile 42 und Hub-Abteile in Figur 2 und den in Figur 4 gezeigten Zellen 102 betrifft, scheint am Platze. In den Zellen 102 wird eine einzige Trennwand 112 verwendet; dies steht im Gegensatz zu den getrennten, jedoch einander gegenüberliegenden Seitenwänden 50, 64 des Fall-Abteiles 42 und des Hub-Abteiles 44. Anstatt außerdem zwei Öffnungen 60 und 74 zu benötigen, wird die Strömungsmittelkommunikation einfach unterhalb der unteren Kante 122 der Trennwand 112 geschaffen. Wie leicht zu erkennen ist, ergeben sich hieraus in natürlicher Weise verschiedene ökonomische Vorteile der materiellen Konstruktion. Weitere derartige ökonomische Vorteile werden anhand der in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Crackers mit Fluid-Katalysator deutlich werden.A further comment concerning a structural comparison of the various separate drop compartments 42 and lift compartments in Figure 2 and the cells 102 shown in Figure 4 seems appropriate. In the cells 102 a single partition wall 112 is used; this is in contrast to the separate but opposing side walls 50, 64 of the drop compartment 42 and the lift compartment 44. Rather than also requiring two openings 60 and 74, fluid communication is simply provided below the lower edge 122 of the partition wall 112. As will be readily appreciated, this naturally results in various economic advantages of the material construction. Further such economic advantages will become apparent from the embodiments of the fluid catalyst cracker of the invention described in the following figures.

Der Abzug der Fluidisierungs- und Hubgase aus den Eingangs- Atmosphärenreservoirs 108 erfolgt über Entlüftungen 124. Jede Entlüftung 124 ermöglich den Austritt dieser Gase, die sich in dem Eingangs-Atmosphärenreservoir 108 aus dem vorhergehenden Ausgangs-Atmosphärenreservoir 110 einer benachbarten Zelle 102 angesammelt haben. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen wird Katalysator, der mit den durch die Entlüftung 124 austretenden Gasen abgezogen wird, vorzugsweise in die Zelle 102 zurückgeführt, so daß über das gesamte System hinweg eine nahezu gleichmäßige durchschnittliche Teilchengröße aufrecht erhalten wird.The fluidization and lift gases are removed from the input atmospheric reservoirs 108 via vents 124. Each vent 124 allows the exit of those gases that have accumulated in the input atmospheric reservoir 108 from the previous output atmospheric reservoir 110 of an adjacent cell 102. As with the other embodiments, catalyst removed with the gases exiting through vent 124 is preferably recycled to the cell 102 so that a nearly uniform average particle size is maintained throughout the system.

D. Figuren 5 und 6D. Figures 5 and 6

Die Figuren 5 und 6 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel eines Crackers 130 mit fluidisiertem Katalysator, der aus einer geschlossenen Folge abwechselnder Hub-Abteile 132 und Fall-Abteile 134 besteht. In den Hub- bzw Fall- Abteilen 132, 134 befindet sich ein fluidisierter Katalysator 135. Hub-Abteile 132 wechseln mit Fall-Abteilen 134 ab und stehen in einer vorbestimmten Strömungsrichtung, die durch die Pfeile A angedeutet ist, miteinander in Strömungsmittelkommunikation. So kommuniziert beispielsweise das Hub-Abteil 132a, welches in Figur 6 dargestellt ist, in "Hub"-Art mit dem Fall-Abteil 134a durch eine Atmosphärenöffnung 140a über der oberen Oberfläche 142 der Hub- bzw. Fall-Katalysatorreservoirs 136 bzw. 138. Das Fall-Abteil 134a wiederum kommuniziert in "Fall"-Art mit dem nachfolgenden Hub-Abteil 132b durch eine Katalysatoröffnung 144a unter der oberen Oberfläche 142 des Fall- bzw. Hub-Katalysatorreservoirs 138a bzw. 136a.Figures 5 and 6 show a fourth embodiment of a cracker 130 with a fluidized catalyst, which consists of a closed sequence of alternating lifting compartments 132 and falling compartments 134. A fluidized catalyst 135 is located in the lifting and falling compartments 132, 134. Lifting compartments 132 alternate with falling compartments 134 and are in fluid communication with one another in a predetermined flow direction, which is indicated by the arrows A. For example, the lift compartment 132a, shown in Figure 6, communicates in "lift" fashion with the fall compartment 134a through an atmosphere port 140a above the upper surface 142 of the lift and fall catalyst reservoirs 136 and 138, respectively. The fall compartment 134a, in turn, communicates in "lift" fashion with the subsequent lift compartment 132b through a catalyst port 144a below the upper surface 142 of the fall and lift catalyst reservoirs 138a and 136a, respectively.

Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen von Crackern mit Fluid-Katalysator ermöglicht eine Belüftung in den Böden 146 der Hub- und Fall-Abteile 132, 134, daß Gas durch den Katalysator 135 zur Fluidisierung hindurchgedrückt wird. Demzufolge strömt Katalysator 135 durch Öffnungen 144 aus einem bestimmten Fall-Abteil 134 zum nachfolgenden Hub-Abteil 132, während neuer Katalysator in jedes Fall-Abteil 134 eintritt. Dieser Eintritt von Katalysator 135 in jedes Fall-Abteil 134 wird dadurch unterstützt, daß durch den Boden 144 in jedem Fall-Abteil 132 ein ausreichendes Volumen von Hubgas hindurchgedrückt wird, wodurch die obere Oberfläche 142 des Hub-Katalysatorreservoirs 136 auf das Niveau 142' angehoben wird.As with the fluid catalyst cracker embodiments described above, venting in the bottoms 146 of the lift and fall compartments 132, 134 allows gas to be forced through the catalyst 135 for fluidization. Consequently, catalyst 135 flows through openings 144 from a particular fall compartment 134 to the subsequent lift compartment 132 as new catalyst enters each fall compartment 134. This entry of catalyst 135 into each fall compartment 134 is aided by forcing a sufficient volume of lift gas through the bottom 144 in each fall compartment 132, thereby raising the upper surface 142 of the lift catalyst reservoir 136 to the level 142'.

Der Katalysator 135 bewegt sich abwechselnd unter Trennwänden 148 zwischen Abteilen, die in der "Fall" -Art kommunizieren, hindurch und über Trennwänden 150 zwischen Kammern, die in der "Hub"-Art kommunizieren, hinweg. Die Trennwände 148, 150 dienen als gemeinsame Seitenwand für die Hub-Abteile 132 und die Fall-Abteile 134 auf ihren beiden Seiten. Dies führt zu einer sehr kompakten, strukturell effizienten Anordnung der Vorrichtung 130.The catalyst 135 alternately moves under partition walls 148 between compartments communicating in the "drop" manner and over partition walls 150 between chambers communicating in the "lift" manner. The partition walls 148, 150 serve as a common side wall for the lift compartments 132 and the drop compartments 134 on either side thereof. This results in a very compact, structurally efficient arrangement of the device 130.

Das Fluidisierungsmedium und das Hubgas, welche in die Hub- und Fall-Abteile 132, 134 eingeführt werden, treten durch Entlüftungen 152 aus, wie dies durch die Pfeile B dargestellt ist. Typischerweise führt das austretende Gas Katalysatorteilchen mit sich. Demzufolge wird jede Entlüftung 152 über einen Zyklonabscheider 156 geführt, in dem die schwebenden Katalysatorteilchen 135 aus dem austretenden Gas entfernt und über Tauchrohre 158 zum darunter befindlichen Fall-Katalysatorreservoir 138 zurückgeführt werden. Die Rückführung des Katalysators zum Fall-Katalysatorreservoir 138 wird außerdem durch die Wahl der Größe der Entlüftung 152 gefördert, indem nämlich diese Entlüftung 152 so groß ist, daß größere, schwerere Katalysatorteilchen einfach unter der Wirkung der Schwerkraft zurück in das Fall-Katalysatorreservoir 138 fallen. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, daß die verbleibenden Katalysatorteilchen, die mit den austretenden Gasen mitgeführt werden, eher kleiner sind und deshalb leichter durch den Zyklonabscheider 156 abgetrennt werden können. So können kleinere, weniger teure Zyklonabscheider eingesetzt werden. Der Gesamtwirkungsgrad bei der Rückführung des Katalysators aus den austretenden Gasen wird so verbessert.The fluidizing medium and the lifting gas, which are introduced into the lifting and falling compartments 132, 134, enter through vents 152 as shown by arrows B. Typically, the exiting gas carries catalyst particles with it. Accordingly, each vent 152 is passed over a cyclone separator 156 in which the suspended catalyst particles 135 are removed from the exiting gas and returned via dip tubes 158 to the falling catalyst reservoir 138 below. The return of catalyst to the falling catalyst reservoir 138 is further promoted by the selection of the size of the vent 152 by making this vent 152 large enough that larger, heavier catalyst particles simply fall back into the falling catalyst reservoir 138 under the effect of gravity. This has the additional advantage that the remaining catalyst particles carried along with the exiting gases tend to be smaller and therefore can be separated more easily by the cyclone separator 156. This allows smaller, less expensive cyclone separators to be used. The overall efficiency in recycling the catalyst from the exiting gases is thus improved.

Nunmehr wird insbesondere auf Figur 5 Bezug genommen. Wenn erhitztes Kohlenwasserstoff-Rohmaterial, vermischt mit Dampf, über die Böden 146 der Hub-Abteile 132a, 132b und der Fall-Abteile 134a, 134b injiziert wird, dann funktioniert dieser Abschnitt der Vorrichtung 130 als Reaktorabschnitt 160, in welchem das Rohmaterial gecrackt wird. In entsprechender Weise führt die Verwendung eines oxidierenden Gases, beispielsweise von Luft, in den Hub-Abteilen 132e, 132f und den Fall-Abteilen 134e, 134f dazu, daß dieser Abschnitt als Regeneratorabschnitt 162 arbeitet.Referring now in particular to Figure 5, When heated hydrocarbon feedstock mixed with steam is injected through the bottoms 146 of the lift compartments 132a, 132b and the fall compartments 134a, 134b, then that section of the apparatus 130 functions as a reactor section 160 in which the feedstock is cracked. Similarly, the use of an oxidizing gas, such as air, in the lift compartments 132e, 132f and the fall compartments 134e, 134f causes that section to function as a regenerator section 162.

Bei dem katalytischen Cracker 130 liegen der Reaktorabschnitt 160 und der Regeneratorabschnitt 162 parallel zueinander und teilen in der Mitte des katalytischen Crackers 130 eine gemeinsame Seitenwand 164. Durch diese Anordnung kann Abwärme, die durch die Verbrennung von Koks im Regeneratorabschnitt 162 erzeugt wird, nützlich und effizient auf den Reaktorabschnitt 160 übertragen werden und dort die gewünschten Crackbedingungen aufrecht erhalten, wenn zur Bewältigung der Expansion und Kontraktion der verschiedenen Wände 164, 148, 150 geeignete Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.In the catalytic cracker 130, the reactor section 160 and the regenerator section 162 are parallel to each other and share a common side wall 164 in the center of the catalytic cracker 130. This arrangement allows waste heat generated by the combustion of coke in the regenerator section 162 to be usefully and efficiently transferred to the reactor section 160 and to maintain the desired cracking conditions therein if appropriate precautions are taken to accommodate the expansion and contraction of the various walls 164, 148, 150.

An den entfernten Enden 166 der mittleren Seitenwand 164 findet sich ein Förderkanal 140 für den Katalysator, über welchen der Katalysator 135 um die Enden 166 der mittleren Seitenwand 164 vorrückt. Katalysator-Hubabteile 132c, 132d und Katalysator-Fallabteile 134c, 134d zwischen dem Ausgangsende des Reaktorabschnitts 160 und dem Eingangsende des Regeneratorabschnitts 162 arbeiten als erster Barrierenabschnitt, welcher die Atmosphäre im Reaktorabschnitt 160 von derjenigen im Regeneratorabschnitt 162 trennt. Hierzu wird Dampf oder ein anderes nicht brennbares, nicht oxidierendes Gas im Barrierenabschnitt 168 zur Fluidisierung und als Hubgas verwendet. In ähnlicher Weise arbeiten Hub-Abteile 132g, 132a und Fall-Abteile 134g, 134h zwischen dem Ausgangsende des Regeneratorabschnittes 162 und dem Eingangsende des Reaktorabschnittes 160 als zweiter Barrierenabschnitt 170 zum gleichen Zweck.At the distal ends 166 of the central side wall 164 there is a catalyst conveying channel 140 through which the catalyst 135 advances around the ends 166 of the central side wall 164. Catalyst lifting compartments 132c, 132d and catalyst falling compartments 134c, 134d between the exit end of the reactor section 160 and the entrance end of the regenerator section 162 function as a first barrier section which separates the atmosphere in the reactor section 160 from that in the regenerator section 162. To this end, steam or other non-combustible, non-oxidizing gas in the barrier section 168 is used for fluidization and as a lifting gas. Similarly, lift compartments 132g, 132a and drop compartments 134g, 134h between the exit end of the regenerator section 162 and the entry end of the reactor section 160 function as a second barrier section 170 for the same purpose.

Die kompakte Anordnung von Hub- und Fall-Abteilen, welche im katalytischen Cracker 130 gemeinsame Wände teilen, ermöglicht eine vereinfachte Bauweise. Es müssen nicht mehr nebeneinanderstehende Hub- und Fall-Abteile wie beim katalytischen Cracker 40 von Figur 2 oder sogar für sich alleine stehende Katalysatorzellen wie in Figur 3 gebaut werden; statt dessen umfaßt der katalytische Cracker 130 eine endlose, im allgemeinen horizontal geschlossene Leitung mit einem Boden 146, einem Dach 154 und dazwischenliegenden, einander gegenüberstehenden Seitenwänden. In der Nähe des Reaktorabschnittes 160 steht der mittleren Seitenwand 164 die äußere Seitenwand 172 gegenüber, während im Gebiet des Regeneratorabschnittes 162 der mittleren Seitenwand 164 die äußere Seitenwand 174 gegenübersteht. Die geschlossene Leitung, die so vom Boden 146, Dach 154 und den Seitenwänden 164, 170, 172 begrenzt wird, beherbergt den hindurchfließenden fluidisierten Katalysator.The compact arrangement of lifting and falling compartments sharing common walls in the catalytic cracker 130 allows for a simplified design. It is no longer necessary to build side-by-side lifting and falling compartments as in the catalytic cracker 40 of Figure 2 or even stand-alone catalyst cells as in Figure 3; instead, the catalytic cracker 130 comprises an endless, generally horizontally closed Conduit having a bottom 146, a roof 154 and opposing side walls therebetween. In the vicinity of the reactor section 160, the central side wall 164 is opposed by the outer side wall 172, while in the region of the regenerator section 162, the central side wall 164 is opposed by the outer side wall 174. The closed conduit thus defined by the bottom 146, roof 154 and side walls 164, 170, 172 houses the fluidized catalyst flowing therethrough.

Die Mehrzahl abwechselnd nach unten herabhängender Atmosphären-Drosseln in Form von Wänden 148 und nach oben verlaufender Katalysator-Drosseln in Form von Wänden 150 verbinden gegenüberliegende Seitenwände der Leitung. Jede Katalysator-Drossel verläuft vom Boden 146 der Leitung bis zu einem bestimmten Punkt über der oberen Oberfläche 142 des Katalysators 135 nach oben. Dementsprechend erstreckt sich jede Atmosphärendrossel vom Dach 154 bis zu einem bestimmten Punkt unter der oberen Oberfläche 142 des Katalysators 135 nach unten. Während also der Funktion nach der katalytische Cracker 130 als Folge von Fall- und Hub-Abteilen aufgefaßt werden kann, läßt er sich strukturell auch als einzige Leitung bzw. Kanal verstehen, in welchem der Katalysator sich in einer bestimmten Strömungsrichtung an einer alternierenden Reihe von Katalysator- und Atmosphären-Drosseln vorbeibewegt.The plurality of alternating downwardly depending atmospheric restrictors in the form of walls 148 and upwardly extending catalyst restrictors in the form of walls 150 connect opposite side walls of the conduit. Each catalyst restrictor extends upwardly from the bottom 146 of the conduit to a certain point above the upper surface 142 of the catalyst 135. Accordingly, each atmospheric restrictor extends downwardly from the roof 154 to a certain point below the upper surface 142 of the catalyst 135. Thus, while functionally the catalytic cracker 130 can be understood as a series of drop and lift compartments, structurally it can also be understood as a single conduit or channel in which the catalyst moves in a certain flow direction past an alternating series of catalyst and atmospheric restrictors.

D. Figuren 7 und 8D. Figures 7 and 8

Die Figuren 7 und 8 stellen ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Crackers 180 mit fluidisiertem Katalysator dar. Der katalytische Cracker 180 ähnelt zwar in verschiedenerlei Hinsicht dem katalytischen Cracker 130; die Figuren 7 und 8 zeigen aber darüber hinaus auch Strukturen, die außerhalb der Katalysatorbehälter liegen und die zum Betrieb des katalytischen Crackers erforderlich sind. Ein vollständiges Verständnis von Bauweise und Funktion des katalytischen Crackers 180 läßt sich am besten durch Zusammenfassung der Figuren 7 und 8 gewinnen; eine kurze Anmerkung scheint am Platze, welche die Beziehung dieser beiden Figuren miteinander betrifft.Figures 7 and 8 show a fifth embodiment of a fluidized catalyst cracker 180 according to the invention. Although the catalytic cracker 180 is similar to the catalytic cracker 130 in several respects, Figures 7 and 8 also show structures that are located outside the catalyst containers. and necessary for the operation of the catalytic cracker. A complete understanding of the construction and operation of the catalytic cracker 180 is best obtained by summarizing Figures 7 and 8; a brief note seems in order regarding the relationship of these two figures to one another.

Der katalytische Cracker 180 ist in Figur 7 in der Draufsicht mit abgenommenem Dach dargestellt, wobei die Wände schraffiert sind. Schematisch um den Umfang der Hüllstruktur 184 herum sind diejenigen Strukturen dargestellt, die außerhalb von dieser liegen und zum korrekten Arbeiten des katalytischen Crackers 180 erforderlich sind. Diese Strukturen sind in Figur 7 so angeordnet, daß sie die Erörterung des katalytischen Crackers 180 erleichtern, und nicht so, daß tatsächlich die physikalische Beziehung zwischen diesen dargestellt wird.The catalytic cracker 180 is shown in Figure 7 in plan view with the roof removed and the walls hatched. Shown schematically around the perimeter of the shell structure 184 are those structures external thereto that are necessary for the proper operation of the catalytic cracker 180. These structures are arranged in Figure 7 to facilitate discussion of the catalytic cracker 180, and not to actually show the physical relationship between them.

Die Darstellung in Figur 8 ist ein Schnitt durch den katalytischen Cracker 180, gewonnen durch Blick in horizontaler Richtung in die Hüllstruktur 184 und bei Durchführung eines vollständigen Umgangs um den Umfang der Hüllstruktur 184 unter Beibehaltung des nach innen gerichteten Blicks. Wie in Figur 7 sind die außerhalb der Hüllstruktur 184 liegenden Strukturen in Figur 8 schematisch dargestellt, um das Verständnis von Aufbau und Funktion des beschriebenen Ausführungsbeispiels zu erleichtern.The illustration in Figure 8 is a section through the catalytic cracker 180, obtained by looking horizontally into the shell structure 184 and by making a complete circuit around the circumference of the shell structure 184 while maintaining the view inward. As in Figure 7, the structures located outside the shell structure 184 are shown schematically in Figure 8 to facilitate understanding of the structure and function of the described embodiment.

Der katalytische Cracker 180 ermöglich die Durchführung eines Verfahrens mit horizontalem, zellulärem fluidisiertem Bett. Die Hüllstruktur 184 umfaßt ein Paar länglicher Behälter 186, 188, die nebeneinander angeordnet sind. Verschiedene Zellen sind mit den römischen Bezugszeichen I bis XVIII versehen. Insbesondere umfaßt der Behälter 186 die Zellen VIII bis XV und der Behälter 188 umfaßt die Zellen XVI bis XVIII sowie I bis VIII.The catalytic cracker 180 enables the implementation of a horizontal cellular fluidized bed process. The shell structure 184 comprises a pair of elongated vessels 186, 188 arranged side by side. Various cells are designated by the Roman numerals I to XVIII. In particular, the vessel comprises 186 contains cells VIII to XV and container 188 contains cells XVI to XVIII and I to VIII.

Während die Zellen I bis VIII in den Figuren 7 bis 8 in einem bestimmten Größenverhältnis gezeigt sind, können diese Zellen sowohl in der Anzahl als auch in der Größe je nach den Anforderungen der Vorrichtung, in der sie benutzt werden, variieren. Die Zellen I bis IV arbeiten als Reaktorzellen, in welchen Kohlenwasserstoff-Rohmaterial einem Katalysator 182 ausgesetzt und dadurch gecrackt wird. Das Rohmaterial tritt in den Reaktor bei der Zelle IV ein und bewegt sich dann in einer vorherbestimmten Strömungsrichtung, die durch die Pfeile A angegeben ist, zur Zelle I. Die Zellen V bis VII am Eingangsende des Reaktorabschnitts und die Zellen XIV bix XVII an dessen Ausgangsende arbeiten als Reaktor-Abdichtungszellen, welche die Atmosphäre im Reaktor von der Atmosphäre in anderen Abschnitten der Hüllstruktur 184 trennen. Die Reaktorzellen und die Reaktordichtungs-Zellen an deren beiden Enden, welche den länglichen Behälter 188 umfassen, werden nachfolgend als reaktorseitige Zellen des katalytischen Crackers 180 bezeichnet.While cells I through VIII are shown in Figures 7 through 8 in a particular proportion, these cells may vary in both number and size depending on the requirements of the apparatus in which they are used. Cells I through IV function as reactor cells in which hydrocarbon feedstock is exposed to and thereby cracked by a catalyst 182. The feedstock enters the reactor at cell IV and then moves in a predetermined flow direction indicated by arrows A to cell I. Cells V through VII at the inlet end of the reactor section and cells XIV through XVII at the outlet end thereof function as reactor sealing cells which separate the atmosphere in the reactor from the atmosphere in other sections of the enclosure structure 184. The reactor cells and the reactor seal cells at both ends thereof, which comprise the elongated vessel 188, are hereinafter referred to as reactor-side cells of the catalytic cracker 180.

Die Zellen X bis XIV arbeiten als Regeneratorabschnitt, in welchem der benutzte Katalysator von Koks befreit wird, der auf ihnen im Reaktorabschnitt abgelagert wurde. Der benutzte Katalysator wird an der Zelle XIII, dem Eingangsende des Regeneratorabschnittes, aufgenommen und dann durch diesen in der vorherbestimmten Strömungsrichtung, die durch den Pfeil A angegeben ist, hindurchbewegt und dann an der Zelle X, dem Ausgangsende des Reaktorabschnittes abgegeben. Die Zellen XV und XVI am Eingangsende des Regeneratorabschnittes und die Zellen VIII und IX am Ausgangsende funktionieren als Regenerator-Dichtungszellen, welche die Atmosphäre der Regeneratorabschnittes von derjenigen anderer Abschnitte der Hüllstruktur 184 trennen. Der Regeneratorabschnitt und die Regenerator-Dichtungszellen, welche den länglichen Behälter 136 umfassen, werden nachfolgend als regeneratorseitige Zellen bezeichnet. Die Anzahl und die Größe der Zellen in beiden länglichen Behältern 186, 188 können je nach den baulichen Vorgaben des katalytischen Crackers 180 variiert werden.Cells X to XIV function as a regenerator section in which the used catalyst is freed from coke deposited on it in the reactor section. The used catalyst is received at cell XIII, the inlet end of the regenerator section, and then moved through it in the predetermined flow direction indicated by arrow A and then discharged at cell X, the outlet end of the reactor section. Cells XV and XVI at the inlet end of the regenerator section and cells VIII and IX at the outlet end function as regenerator sealing cells which separate the atmosphere of the regenerator section from that of the other sections of the shell structure 184. The regenerator section and the regenerator sealing cells comprising the elongated vessel 136 are referred to hereinafter as regenerator side cells. The number and size of the cells in both elongated vessels 186, 188 can be varied depending on the design requirements of the catalytic cracker 180.

Bei dem erfindungsgemäßen, niedrigprofiligen Crackverfahren mit fluidisiertem Katalysator wird das Kohlenwasserstoff- Rohmaterial vorzugsweise unter Verwendung von Abwärme vorgeheizt, die aus dem Regenerationsabschnitt des katalytischen Crackers 180 verfügbar ist. Vorgewärmtes Kohlenwasserstoff-Rohmaterial wird in die Reaktorzellen I bis IV über eine oder auch alle Rohmaterial-Versorgungsleitungen 190 zugeführt, welche, wie am besten in Figur 8 zu erkennen, in die Zellen des Reaktorabschnittes durch den Boden 192 der Hüllstruktur 184 eintreten.In the low profile fluidized catalyst cracking process of the present invention, the hydrocarbon feedstock is preferably preheated using waste heat available from the regeneration section of the catalytic cracker 180. Preheated hydrocarbon feedstock is supplied to reactor cells I through IV via any or all of the feedstock supply lines 190 which, as best seen in Figure 8, enter the cells of the reactor section through the bottom 192 of the shell structure 184.

Wie am besten anhand der Figur 7 zu verstehen ist, sind die Zellen VIII bis X des Regeneratorabschnittes Seite an Seite zu den Zellen I bis V des Reaktorabschnittes angeordnet. Sowohl der Regenerator- als auch der Reaktorabschnitt sind mit gemeinsamen wärmeleitenden Wänden 194, 196 versehen, die Rücken an Rücken positioniert sind, so daß sich eine maximale Übertragung der im Regeneratorabschnitt erzeugten Abwärme in den Reaktorabschnitt ergibt. Eine geeignete Struktur, welche eine relative Expansion und Kontraktion zwischen den reaktorseitigen Zellen und den regeneratorseitigen Zellen des katalytischen Crackers 180 ermöglicht, sollte vorzugsweise vorhanden sein.As best understood from Figure 7, the cells VIII through X of the regenerator section are arranged side by side with the cells I through V of the reactor section. Both the regenerator and reactor sections are provided with common heat-conducting walls 194, 196 positioned back to back so as to provide maximum transfer of waste heat generated in the regenerator section to the reactor section. A suitable structure which allows for relative expansion and contraction between the reactor side cells and the regenerator side cells of the catalytic cracker 180 should preferably be provided.

Die Reaktor-Dichtungszellen XV bis XVIII am Ausgangsende des Reaktorabschnittes funktionieren zusammen mit den Regenerator-Abdichtungszellen XIV und XV am Eingangsende des Regeneratorabschnittes als Atmosphären-Abdichtung, welche verhindert, daß Kohlenwasserstoff-Produktgase, welche den Reaktorabschnitt verlassen, in die oxidierende Atmosphäre im Regeneratorabschnitt eintreten. Dampf oder andere nicht oxidierende Gase werden in die Reaktor-Dichtungszellen XVI bis XVIII und die Regenerator-Dichtungszellen XIV und XV durch das Sammel-Einlaßrohr 198 eingeführt. Wie am besten in Figur 8 zu erkennen ist, treten diese Gase in die Zellen XIV bis XVIII durch den Boden 192 der Hüllstruktur 184 ein und bewegen sich durch den Katalysator 182 nach oben. Das auf diese Weise in die Zellen XIV bis XVIII eingeführte Gas bildet nicht nur eine Dichtung zwischen dem Reaktor- und Regeneratorabschnitt sondern dient auch als Strip-Mittel, welches beim Entfernen etwaiger verbliebener Mengen von Kohlenwasserstoff-Produktgasen aus dem Katalysator 182 hilft, bevor dieser zum Regeneratorabschnitt vorrückt.The reactor sealing cells XV to XVIII at the exit end of the reactor section function together with the regenerator sealing cells XIV and XV at the inlet end of the regenerator section as an atmosphere seal which prevents hydrocarbon product gases leaving the reactor section from entering the oxidizing atmosphere in the regenerator section. Steam or other non-oxidizing gases are introduced into the reactor seal cells XVI through XVIII and the regenerator seal cells XIV and XV through the manifold inlet tube 198. As best seen in Figure 8, these gases enter cells XIV through XVIII through the bottom 192 of the shell structure 184 and move upward through the catalyst 182. The gas thus introduced into cells XIV through XVIII not only forms a seal between the reactor and regenerator sections but also serves as a stripping agent which assists in removing any remaining amounts of hydrocarbon product gases from the catalyst 182 before it advances to the regenerator section.

Wie am besten anhand der Figur 8 verstanden werden kann, treten die Produktgase und die nicht oxidierenden Stripgase aus den reaktorseitigen Zellen I bis VII und XVI bis XVIII durch Entlüftungen 200 im Dach 202 der Hüllstruktur 184 aus. Die Gase und etwaige mitgeführte Katalysatorteilchen werden entlang des Produktgasrohres 204 zu einem oder mehreren Zyklonabscheidern 206 gebracht. Der Produktdampfstrom wird dort teilweise entstaubt und die so gesammelten Katalysatorteilchen 182 werden zum Reaktorabschnitt durch eine Tauchleitung 208 zurückgeführt. Der entstaubte Produktdampf wird vom Reaktor-Zyklonabscheider 206 über eine Produkt-Übertragungsleitung 210 zu einer herkömmlichen Cracksäule 212 überführt. Verschiedene Kohlenwasserstoff-Produkte aus der Crackreaktion im Reaktorabschnitt des katalytischen Crackers 180 werden in der Säule 212 voneinander getrennt und danach durch getrennte Produktleitungen zu geeigneten Lagerplätzen transportiert. Abgetrenntes Produkt aus den Leitungen 214 kann zum Reaktorabschnitt zurückgeführt und dort weiter gecrackt oder über die Rohmaterial-Zufuhrleitungen 190 bei Bedarf verarbeitet werden.As best understood from Figure 8, the product gases and non-oxidizing stripping gases exit the reactor side cells I through VII and XVI through XVIII through vents 200 in the roof 202 of the shell structure 184. The gases and any entrained catalyst particles are carried along the product gas pipe 204 to one or more cyclone separators 206. The product vapor stream is partially dedusted there and the catalyst particles 182 thus collected are returned to the reactor section through a dip line 208. The dedusted product vapor is transferred from the reactor cyclone separator 206 via a product transfer line 210 to a conventional cracking column 212. Various hydrocarbon products from the cracking reaction in the reactor section of the catalytic cracker 180 are separated from one another in the column 212 and then carried through separate product lines to suitable storage locations. Separating product from lines 214 can be returned to the reactor section and further cracked there or processed via raw material feed lines 190 as needed.

Der koksbeladene Katalysator 182 bewegt sich aus dem Ausgangsende des Reaktorabschnittes durch die Reaktor-Dichtungszellen XVI bis XVIII und die Regenerator-Dichtungszellen XIV und XV und wird dann in den Regeneratorabschnitt eingeführt. Dort wird durch die Oxidations-Sammelversorgungsleitung 216 Luft oder ein anderes geeignetes oxidierendes Gas eingeführt. Wie am besten in Figur 8 zu erkennen ist, tritt Luft aus der Versorgungsleitung 216 in die Regeneratorzellen X bis XIII über den Boden 192 der Hüllstruktur 184 ein und dient als Fluidisierungsmedium und Hubgas. Der Katalysator 182 wird somit im Regeneratorabschnitt fluidisiert und der Koks wird von ihm abgebrannt. Auf diese Weise wird der Katalysator 182 in seinen aktiven Zustand zurückgeführt und erwärmt, so daß er zur Rückführung zum Reaktorabschnitt bereit ist. Frischer Katalysator kann dem katalytischen Cracker 180 über ein Frischkatalysator-Zuführrohr 248 zugegeben werden. Verbrauchter Katalysator kann aus dem katalytischen Cracker 180 über eine Verbrauchtkatalysatorleitung 249 im Boden 292 abgezogen werden.The coke-laden catalyst 182 moves from the exit end of the reactor section through the reactor seal cells XVI through XVIII and the regenerator seal cells XIV and XV and is then introduced into the regenerator section. There, air or other suitable oxidizing gas is introduced through the oxidation header supply line 216. As best seen in Figure 8, air from the supply line 216 enters the regenerator cells X through XIII via the bottom 192 of the shell structure 184 and serves as a fluidizing medium and lift gas. The catalyst 182 is thus fluidized in the regenerator section and the coke is burned off therefrom. In this way, the catalyst 182 is returned to its active state and heated so that it is ready for return to the reactor section. Fresh catalyst may be added to the catalytic cracker 180 via a fresh catalyst feed pipe 248. Spent catalyst may be withdrawn from the catalytic cracker 180 via a spent catalyst line 249 in the bottom 292.

Die Regenerator-Dichtungszellen VIII und IX und die Reaktor- Dichtungszellen V bis VII bilden eine atmosphärische Dichtung, welche verhindert, daß oxidierende Gase in der Atmosphäre des Regeneratorabschnittes in die Kohlenwasserstoff-Atmosphäre in dem Reaktorabschnitt eintreten. Dampf oder ein anderes nicht oxidierendes Gas wird in die Regenerator-Dichtungszellen VIII und IX und die Reaktor- Dichtungszellen V bis VII über das Sammel-Einlaßrohr 218 eingeführt. Wie in Figur 8 zu erkennen ist, tritt dieses nicht oxidierende Gas in die Zellen V bis IX über den Boden 192 der Hüllstruktur 184 ein und dient als Fluidisierungsmedium und Hubgas in diesen Zellen.The regenerator seal cells VIII and IX and the reactor seal cells V through VII form an atmospheric seal which prevents oxidizing gases in the atmosphere of the regenerator section from entering the hydrocarbon atmosphere in the reactor section. Steam or other non-oxidizing gas is introduced into the regenerator seal cells VIII and IX and the reactor seal cells V through VII via the manifold inlet pipe 218. As can be seen in Figure 8, this non-oxidizing gas into cells V to IX via the bottom 192 of the shell structure 184 and serves as fluidization medium and lifting gas in these cells.

Das in die Zellen V bis IX über das Einlaßrohr 218 eingeführte Gas dient nicht nur als atmosphärische Dichtung sondern auch als Strip-Mittel, welches bei der Entfernung von restlichen Sauerstoffmengen aus dem frischen Katalysator 182 behilflich ist, bevor dieser in den Reaktorabschnitt des katalytischen Crackers 180 eintritt. Das Rauchgas aus der Verbrennung im Regeneratorabschnitt und die nicht oxidierenden Stripgase in den Regenerator- Dichtungszellen VIII, IX, XIV und XV treten aus Entlüftungen 220 im Dach 202 der Hüllstruktur 184 aus.The gas introduced into cells V through IX via inlet pipe 218 serves not only as an atmospheric seal but also as a stripping agent which assists in removing residual amounts of oxygen from the fresh catalyst 182 before it enters the reactor section of the catalytic cracker 180. The flue gas from combustion in the regenerator section and the non-oxidizing stripping gases in the regenerator seal cells VIII, IX, XIV and XV exit from vents 220 in the roof 202 of the enclosure structure 184.

Die Gase und etwaige mitgeführte Katalysatorteilchen 182 werden durch ein Rauchgasrohr 222 zu einem oder mehreren Regenerator-Zyklonabscheidern 224 gebracht. Der Verbrennungs-Rauchgasstrom wird dort teilweise entstaubt; die hier gesammelten Katalysatorteilchen 182 werden über ein Regenerator-Tauchrohr 226 zurück zum Regeneratorabschnitt gebracht. Das Verbrennungs-Rauchgas, welches den Regenerator-Zyklonabscheider 224 verläßt wird wahlweise durch eine Rauchgas-Übertragungsleitung 228 zu einem Kohlenmonoxid-Boiler 230 gebracht, wo das restliche Kohlenmonoxid im Verbrennungs-Rauchgas aus dem Regeneratorabschnitt verbrannt wird. Wenn der Kohlenstoff auf dem Katalysator 182 im Regeneratorabschnitt im wesentlichen zu Kohlendioxid verbrannt wird, ist ein Kohlenmonoxid-Boiler wie der Kohlenmonoxid-Boiler 230 nicht unbedingt erforderlich.The gases and any entrained catalyst particles 182 are carried through a flue gas pipe 222 to one or more regenerator cyclone separators 224. The combustion flue gas stream is partially dedusted there; the catalyst particles 182 collected here are carried back to the regenerator section via a regenerator dip pipe 226. The combustion flue gas leaving the regenerator cyclone separator 224 is optionally carried through a flue gas transfer line 228 to a carbon monoxide boiler 230 where the remaining carbon monoxide in the combustion flue gas from the regenerator section is burned. If the carbon on the catalyst 182 is burned substantially to carbon dioxide in the regenerator section, a carbon monoxide boiler such as the carbon monoxide boiler 230 is not necessarily required.

Schließlich wird das Verbrennungs-Rauchgas durch die Abgabeleitung 232 abgeführt. Wahlweise kann ein Teil des Verbrennungs-Rauchgases von der Auslaßleitung 232 in Sammeleinlaßrohre 198, 298 für die Dichtungsversorgung abgezweigt werden und als fluidisierndes Gasmedium für die Dichtungszellen V bis IX und XIV bis XVIII verwendet werden. Unter Umständen kann es wünschenswert sein, das heiße Verbrennungs-Rauchgas über eine Absetzeinrichtung 234 zu Reinigungszwecken oder durch einen Luft-Vorheizer 236 zu leiten.Finally, the combustion flue gas is discharged through the discharge line 232. Optionally, a portion of the combustion flue gas can be discharged from the outlet line 232 into collecting inlet pipes 198, 298 for the seal supply branched off and used as a fluidizing gas medium for the sealing cells V to IX and XIV to XVIII. Under certain circumstances it may be desirable to pass the hot combustion flue gas through a settling device 234 for cleaning purposes or through an air preheater 236.

Der Vorgang der Vorwärtsbewegung des Katalysators 182 in der vorherbestimmten Strömungsrichtung beinhaltet, wie am besten anhand der Figur 8 zu verstehen ist, das Anheben der oberen Oberfläche 238 in den Hub-Zellen, beispielsweise den Zellen II, IV, VI usw., in der vorherbestimmten Strömungsrichtung über die Katalysatorbarrieren 240. Jeweils zwischen den Katalysatorbarrieren 240 bewegt sich der Katalysator 182 unter Atmosphären-Drosseln 242 hindurch. Auf diese Weise rückt der Katalysator 182 in einer im wesentlichen horizontalen Richtung durch die Reaktorzellen, die Regeneratorzellen und die Dichtungszellen des katalytischen Crackers 180 in einem im wesentlichen sinusförmigen Strömungsverlauf vor.The process of advancing the catalyst 182 in the predetermined flow direction involves, as best understood from Figure 8, raising the upper surface 238 in the lifting cells, e.g., cells II, IV, VI, etc., in the predetermined flow direction over the catalyst barriers 240. Between each catalyst barrier 240, the catalyst 182 passes under atmospheric restrictors 242. In this manner, the catalyst 182 advances in a substantially horizontal direction through the reactor cells, the regenerator cells, and the seal cells of the catalytic cracker 180 in a substantially sinusoidal flow path.

Die durch die Verbrennung von Koks im Regeneratorabschnitt erzeugte Abwärme läßt sich vorteilhafterweise zur Erzeugung von Dampf für verschiedene Zwecke verwenden. Bei dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wird Boiler-Zuflußwasser über eine Boiler-Zuflußwasserleitung 244 zu den Boilerröhren 245 geführt, welche die Wände der Regeneratorzellen X bix XIV auskleiden. Dampf, der an dieser Stelle erzeugt wird, kann dann beispielsweise zum Kohlenmonoxid-Boiler 230 über die Leitung 248 zugespeist werden. Alternativ kann der auf diese Weise erzeugte Dampf als Fluidisierungsmedium und Hubgas für die Reaktorund Regenerator-Dichtungszellen eingesetzt werden oder in anderer Weise im Prozeß verbraucht werden. Dampf, der zur wirksamen Dispersion des Kohlenwasserstoff-Rohmateriales benötigt wird, kann durch die Dampfleitung 191 demjenigen beigegeben werden, der für den Reaktorabschnitt bestimmt ist. Der von den Boilerröhren 245 erzeugte Dampf kann auch dazu eingesetzt werden, Elektrizität zu erzeugen, mit welcher die dem katalytischen Cracker zugeordnete Ausrüstung gespeist wird.The waste heat generated by the combustion of coke in the regenerator section can be advantageously used to generate steam for various purposes. In the embodiment shown in Figures 7 and 8, boiler feed water is fed via a boiler feed water line 244 to the boiler tubes 245 lining the walls of the regenerator cells X to XIV. Steam generated at this point can then be fed, for example, to the carbon monoxide boiler 230 via line 248. Alternatively, the steam generated in this way can be used as a fluidizing medium and lift gas for the reactor and regenerator seal cells or otherwise consumed in the process. Steam used to effectively disperse the hydrocarbon feedstock may be added to that destined for the reactor section through steam line 191. The steam produced by boiler tubes 245 may also be used to generate electricity to power the equipment associated with the catalytic cracker.

E. Figuren 9 bis 12E. Figures 9 to 12

Anhand eines sechsten Ausführungsbeispieles eines Crackers 250 mit fluidisiertem Katalysator, welches in den Figuren 9 bis 12 dargestellt ist, werden nun besondere Aspekte eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen pneumatischen Einrichtung näher dargelegt. Kurz gesprochen umfaßt der katalytische Cracker 250 eine endlose geschlossene Folge alternierender Hub-Abteile 252 und Fall-Abteile 254, die im wesentlichen in derselben Weise wie die oben beschriebenen Fall- und Hub-Abteile arbeiten.Particular aspects of a preferred embodiment of the pneumatic device according to the invention will now be explained in more detail with reference to a sixth embodiment of a fluidized catalyst cracker 250, which is shown in Figures 9 to 12. Briefly, the catalytic cracker 250 comprises a continuous closed sequence of alternating lift compartments 252 and fall compartments 254, which operate in substantially the same manner as the fall and lift compartments described above.

Der katalytische Cracker 250 enthält eine Mehrzahl von Reaktorzellen 258 mit in wesentlichen gleichmäßigen Dimensionen, welche den Reaktorabschnitt der Vorrichtung bilden. In Gegensatz dazu bilden das Hub-Abteil 254a und das übergroße Fall-Abteil 252a die einzige Regeneratorzelle beim Ausführungsbeispiel der Figuren 9 bis 12. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, den Reaktorabschnitt eines erfindungsgemäßen katalytischen Crackers in eine Mehrzahl von Reaktorzellen zu unterteilen, weil dann die Strömung des Kohlenwasser-Rohmateriales individuell kontrolliert und in getrennte Abschnitte des Reaktors aufgeteilt werden kann. Andererseits hat es sich als richtig herausgestellt, in einem derartigen katalytischen Cracker eine einzige Regeneratorzelle vorzusehen, welche ein vergrößertes Fall-Abteil aufweist, wie dies bei 252a gezeigt ist, so daß die Koksverbrennung in einem einzigen Abteil stattfinden kann.The catalytic cracker 250 includes a plurality of reactor cells 258 of substantially uniform dimensions which form the reactor section of the apparatus. In contrast, the lift compartment 254a and the oversized drop compartment 252a form the single regenerator cell in the embodiment of Figures 9 to 12. It has been found advantageous to divide the reactor section of a catalytic cracker according to the invention into a plurality of reactor cells because the flow of hydrocarbon feedstock can then be individually controlled and divided into separate sections of the reactor. On the other hand, it has been found correct to provide a single regenerator cell in such a catalytic cracker which has an enlarged drop compartment as shown at 252a so that coke combustion can be carried out in a single compartment. can take place.

Der Katalysator bewegt sich seitlich durch die Folge von Abteilen in einer bestimmten, durch die Pfeile A angedeuteten Strömungsrichtung hindurch. Der Katalysator wird fluidisiert, so da er frei in der gewählten Strömungsrichtung unterhalb der Atmosphären-Drosseln 256 strömen kann. Die Fluidisierung wird durch eine pneumatische Einrichtüng bewirkt, welche eine Belüftung in den Böden 256 der Kammern umfaßt. Bei dem katalytischen Cracker 250 bilden die Böden 256 der Fall-Abteile 252 und der Hub- Abteile 254 eine einzige kontinuierliche Fläche, die nach unten in der gewählten Strömungsrichtung geneigt ist.The catalyst moves laterally through the sequence of compartments in a particular flow direction indicated by arrows A. The catalyst is fluidized so that it can flow freely in the selected flow direction below the atmospheric restrictors 256. Fluidization is effected by a pneumatic device which includes aeration in the bottoms 256 of the chambers. In the catalytic cracker 250, the bottoms 256 of the fall compartments 252 and the lift compartments 254 form a single continuous surface which slopes downward in the selected flow direction.

Vorzugsweise sollte die Belüftung in den Böden 256, über welche der Katalysator fluidisiert wird, gegen eine Verstopfung geschützt sein, wenn kein Gas durch die Belüftung geführt wird, wie dies beispielsweise beim Anfahren der Fall ist. Die Art und Weise, wie dies erzielt werden kann, wird durch die überlappende Plattenstruktur der Böden 256 und durch die Anwesenheit der Gas-Sammelverteiler 262 angedeutet. In Figur 10 wird Gas zur Fluidisierung des Katalysators von einem einzigen Gas-Sammelverteiler 262 aus zugeführt. Von jedem Gas-Sammelverteiler 262 führt eine Mehrzahl von Gas-Verteilungsleitungen 264 an der Außenseite des katalytischen Crackers 250 fluidisierendes Gas unter die Böden 256.Preferably, the vents in the trays 256 through which the catalyst is fluidized should be protected against clogging when no gas is being passed through the vents, such as during start-up. The manner in which this can be achieved is indicated by the overlapping plate structure of the trays 256 and by the presence of the gas headers 262. In Figure 10, gas for fluidizing the catalyst is supplied from a single gas header 262. From each gas header 262, a plurality of gas distribution lines 264 on the outside of the catalytic cracker 250 supply fluidizing gas beneath the trays 256.

Wie in Figur 11 zu erkennen ist, biegt jede Gas-Verteilungsleitung 264 an einem Punkt unterhalb des Bodens 256 nach innen und verläuft unter dem Boden 256. Zwischen den Gas- Sammelverteilern 262 und jeder Gas-Verteilungsleitung 264 liegt ein Steuerventil 266, welches sicherstellt, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases in den Leitungen 264 konstant bleibt.As can be seen in Figure 11, each gas distribution line 264 bends inward at a point below the floor 256 and runs under the floor 256. Between the gas manifolds 262 and each gas distribution line 264 is a control valve 266 which ensures that the flow rate of the gas in the lines 264 remains constant.

Um die Oberfläche des Katalysators in jedem Hub-Abteil 254 wirksam anzuheben, so daß der Katalysator sich über die Katalysator-Barrieren 268 vorwärtsbewegen kann, muß die Gasströmung durch das Hub-Abteil 254 regelmäßig etwas größer als diejenige in jedem Fall-Abteil 252 sein. Aus diesem Grunde wird jedes Hub-Abteil 254 mit Gas über eine getrennte Hubgas-Verteilungsleitung 270 versorgt. Die Hübgas-Verteilungsleitungen 268 enthalten ebenfalls Steuerventile 266. Sowohl die Gas-Verteilungsleitungen 264 als auch die Hubgas-Verteilungsleitungen 270 enden in einer horizontalen Stichleitung 272, die mit einem Raum 274 unterhalb der Böden 256 kommuniziert.In order to effectively raise the surface area of the catalyst in each lift compartment 254 so that the catalyst can advance over the catalyst barriers 268, the gas flow through the lift compartment 254 must be regularly somewhat greater than that in each drop compartment 252. For this reason, each lift compartment 254 is supplied with gas via a separate lift gas distribution line 270. The lift gas distribution lines 268 also contain control valves 266. Both the gas distribution lines 264 and the lift gas distribution lines 270 terminate in a horizontal branch line 272 which communicates with a space 274 below the trays 256.

Wie am besten anhand der Figur 12 zu erkennen ist, umfaßt eine bevorzugte Belüftung, welche sich einer Verstopfung durch Katalysator widersetzt, wenn kein Gas durch die Belüftung strömt, mehrere Gaskanäle 276 unterhalb der Böden 256 der Fall- bzw. Hub-Kammern 252, 254. Die Gaskanäle 276 werden durch überlappende obere Flächen 278 und untere Flächen 280 begrenzt. Jeder Gaskanal 276 konmuniziert mit dem Gasraum 274 und demzufolge einer Quelle unter Druck stehenden Gases. Das gegenüberliegende Ende von jedem Gaskanal 276 endet in einem Schlitz 282, der im Boden 256 ausgebildet ist. Typischerweise durchquert der Schlitz 282 die Breite der Kammer im Boden 256. Die Ebene von jedem Gaskanal 276 kann horizontal ausgerichtet sein, wie in der Fall-Kammer 252b, oder nach unten in Richtung der Gasströmung durch den Gaskanal 276. Bei der in Figur 12 dargestellten Konfiguration ist der Schlitz 282 zwischen einer Kante 286 einer oberen Fläche 278 und einem mittleren Abschnitt 288 der unteren Fläche 280 ausgebildet. Der Abschnitt 290 der unteren Oberfläche 280, der vom Gaskanal 276 entfernt ist, umfaßt einen Abschnitt des Bodens 256 des Fall- bzw. Hub-Abteils, in welchem der Schlitz 282 ausgebildet ist.As best seen in Figure 12, a preferred vent which resists plugging by catalyst when no gas is flowing through the vent includes a plurality of gas channels 276 beneath the bottoms 256 of the drop and lift chambers 252, 254. The gas channels 276 are defined by overlapping upper surfaces 278 and lower surfaces 280. Each gas channel 276 communicates with the gas space 274 and hence a source of pressurized gas. The opposite end of each gas channel 276 terminates in a slot 282 formed in the bottom 256. Typically, the slot 282 traverses the width of the chamber in the floor 256. The plane of each gas channel 276 may be oriented horizontally, as in the drop chamber 252b, or downwardly in the direction of gas flow through the gas channel 276. In the configuration shown in Figure 12, the slot 282 is formed between an edge 286 of an upper surface 278 and a central portion 288 of the lower surface 280. The portion 290 of the lower surface 280 remote from the gas channel 276 comprises a portion of the floor 256 of the drop or lift compartment in which the slot 282 is formed.

Verwendet man keine Belüftung der beschriebenen Art, welche sich einer Verstopfung durch den Katalysator widersetzt, wenn kein Gas durch die Belüftung strömt, neigt der pulverisierte bzw. granulare Katalysator in der Kammer darüber dazu, in die Rohre zu versickern, was beim Anfahren Schwierigkeiten machen kann. Wie sich herausstellte, eliminiert die Verwendung von Gaskanälen wie den Gaskanälen 276 nicht nur weitgehend derartige Schwierigkeiten sondern sorgt außerdem für eine vorteilhaft gleichmäßige Verteilung des Gases zur Fluidisierung in jeder Kammer eines erfindungsgemäßen Crackers mit fluidisiertem Katalysator.Unless a vent of the type described is used, which resists clogging by the catalyst when no gas is flowing through the vent, the powdered or granular catalyst in the chamber above will tend to seep into the tubes, which can cause start-up difficulties. It has been found that the use of gas passages such as gas passages 276 not only largely eliminates such difficulties, but also provides for a beneficially uniform distribution of the gas for fluidization in each chamber of a fluidized catalyst cracker according to the invention.

Zusammenfassend weichen das hier beschriebene Verfahren und die Vorrichtung erheblich von der traditionellen Verwendung massiver, hochprofiliger Katalysatorreservoirs in Cracksystemen mit fluidisiertem Katalysator ab. Statt dessen wird in der vorliegenden Erfindung eine Aufeinanderfolge kleiner, niedrigprofiliger Zellen eingesetzt. Als Folge beobachtet man dramatische Verbesserungen in den Misch- und Fließeigenschaften, was zur Eliminierung unerwünschter sekundärer Crackprozesse führt. Außerdem kann durch die Verwendung flacher Katalysatorbetten die Fluidisierung und die Vorwärtsbewegung des Katalysators unter Verwendung von Gasströmungen mit verhältnismäßig geringen Geschwindigkeiten bewerkstelligt werden. Dies verringert den Katalysatorzerrieb ebenso wie die innere Erosion der betroffenen Katalysatorbehälter.In summary, the process and apparatus described here significantly depart from the traditional use of massive, high-profile catalyst reservoirs in fluidized catalyst cracking systems. Instead, the present invention employs a series of small, low-profile cells. As a result, dramatic improvements in mixing and flow properties are observed, leading to the elimination of undesirable secondary cracking processes. In addition, by using shallow catalyst beds, fluidization and catalyst advancement can be accomplished using gas flows at relatively low velocities. This reduces catalyst attrition as well as internal erosion of the catalyst vessels involved.

Die Erfindung kann in anderen speziellen Formen ausgeführt werden, ohne daß von ihrem Grundgedanken oder wesentlichen Eigenschaften abgewichen wird. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind in jeglicher Hinsicht nur als illustrativ und nicht als beschränkend zu betrachten. Der Schutzumfang der Erfindung ist demzufolge durch die anliegenden Ansprüche und nicht durch die vorhergehende Beschreibung bestimmt. Alle Abweichungen, die innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereiches der Ansprüche liegen, sollen von deren Umfang mit umfaßt werden.The invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. The described embodiments are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of protection The scope of the invention is therefore determined by the appended claims rather than by the foregoing description. All variations which come within the meaning and range of equivalence of the claims are intended to be embraced within their scope.

Beansprucht und durch das Patent geschützt werden soll folgendes:The following is to be claimed and protected by the patent:

Claims

1. Vorrichtung (10; 100) zum Cracken von Kohlenwasserstoff- Rohmaterial durch die Berührung des Rohmateriales mit einem Katalysator (14) mit1. Device (10; 100) for cracking hydrocarbon raw material by contacting the raw material with a catalyst (14) with

einer Mehrzahl von Katalysatorzellen (11), die in Folge angeordnet und in Strömungsmittelkommunikation miteinander derart verbunden sind, daß sich eine geschlossene Schleife bildet, welche einen kontinuierlichen Strömungsweg in einer bestimmten Richtung von einer Zelle (11) zur nächsten bildet, wobei jede Zelle (11) ein Katalysator-Hub (28)und Fall (30)-Kammernpaar umfaßt, welche in ihrem Bodenbereich ein Katalysatorreservoir (16) aufnehmen bzw. in ihrem Oberbereich ein Atmosphärenreservoir (20) aufnehmen, wobei jede dieser Kammern (12) an einer ihrer Seiten durch eine Katalysatoröffnung (22), die unter der Oberfläche (18) der Katalysatorreservoirs angeordnet ist, mit einer benachbarren Kammer verbunden ist und auf der anderen Seite durch eine Atmosphärenöffnung (24) über der Oberfläche (18) der Katalysatorreservoirs mit einer anderen benachbarten Kammer verbunden ist;a plurality of catalyst cells (11) arranged in sequence and connected in fluid communication with one another to form a closed loop which forms a continuous flow path in a particular direction from one cell (11) to the next, each cell (11) comprising a pair of catalyst lift (28) and drop (30) chambers which receive a catalyst reservoir (16) in their bottom region and an atmosphere reservoir (20) in their top region, respectively, each of these chambers (12) being connected on one of its sides to an adjacent chamber by a catalyst opening (22) arranged below the surface (18) of the catalyst reservoirs and on the other side to another adjacent chamber by an atmosphere opening (24) above the surface (18) of the catalyst reservoirs;

einer pneumatischen Einrichtung (256, 262, 264, 266, 268, 270, 272, 276, 282) zum Einführen eines fluidisierenden Mediums in jede der Kammern derart, daß der darin befindliche Katalysator fluidisiert und in der bestimmten Richtung dadurch vorwärtsbewegt wird, daß er zur Oberseite der genannten Hub-Kammern angehoben, durch die dieser zugeordneten Atmosphärenöffnung hindurchgeführt und in die benachbarte Fall-Kammer fallengelassen wird, wodurch der Katalysator von einer Kammer zur nächsten in fluidisiertem Zustand strömt;pneumatic means (256, 262, 264, 266, 268, 270, 272, 276, 282) for introducing a fluidizing medium into each of the chambers such that the catalyst therein is fluidized and advanced in the specified direction by being raised to the top of said lifting chambers, passed through the atmosphere opening associated therewith and dropped into the adjacent falling chamber, whereby the catalyst is transported from one chamber to the next in fluidized state flows;

dadurch gekennzeichnet, daß das in eine Mehrzahl von ersten Zellen eingeführte Fluidisierungsmedium ein mit Dampf vermischtes Kohlenwasserstoff-Rohmaterial umfaßt, wodurch die Mehrzahl der ersten Zellen (11) als Reaktorabschnitt (80) zum Cracken des Rohmateriales dient; daß das Fluidisierungsmedium, welches in eine Mehrzahl von zweiten Zellen (11) eingeführt wird, ein oxidierendes Gas umfaßt, wodurch die genannte Mehrzahl der zweiten Zellen (11) als Regeneratorabschnitt (82) dient, in welchem der Katalysator (14) durch Entfernen von Koks in seinen aktiven Zustand zurückgebracht wird; und daß das Fluidisierungsmedium, welches in eine dritte und eine vierte Zelle (11), die individuell zwischen dem Reaktor- und dem Regeneratorabschnitt an gegenüberliegenden Enden angeordnet ist, eingeführt wird, ein nicht oxidierendes Gas umfaßt, wodurch eine der dritten und vierten Zellen (11) eine atmosphärische Dichtung bildet und verhindert, daß das oxidierende Gas in dem Regeneratorabschnitt in den Reaktorabschnitt eintritt, und wodurch die andere der genannten dritten und vierten Zellen eine atmosphärische Dichtung bildet, welche verhindert, daß das Rohmaterial in dem Reaktorabschnitt in den Regeneratorabschnitt eintritt.characterized in that the fluidizing medium introduced into a plurality of first cells comprises a hydrocarbon feedstock mixed with steam, whereby the plurality of first cells (11) serves as a reactor section (80) for cracking the feedstock; that the fluidizing medium introduced into a plurality of second cells (11) comprises an oxidizing gas, whereby said plurality of second cells (11) serves as a regenerator section (82) in which the catalyst (14) is returned to its active state by removing coke; and that the fluidizing medium introduced into third and fourth cells (11) individually disposed between the reactor and regenerator sections at opposite ends comprises a non-oxidizing gas, whereby one of the third and fourth cells (11) forms an atmospheric seal and prevents the oxidizing gas in the regenerator section from entering the reactor section, and whereby the other of said third and fourth cells forms an atmospheric seal which prevents the raw material in the reactor section from entering the regenerator section.

2 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle (11) im wesentlichen in derselben vertikalen Höhe angeordnet ist.2 Device according to claim 1, characterized in that each cell (11) is arranged at substantially the same vertical height.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Zellen (11; 102) vertikal gegenüber einer benachbarten Zelle versetzt ist.3. Device according to claim 1, characterized in that at least one of the cells (11; 102) is vertically offset relative to an adjacent cell.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle (11; 102) vertikal gegenüber den benachbarten Zellen, die auf gegenüberliegenden Seiten von ihr angeordnet sind, versetzt ist, so daß eine Folge vertikal abgestufter Zellen gebildet wird.4. Device according to claim 1, characterized in that each cell (11; 102) is vertically opposite the adjacent cells arranged on opposite sides of it, so that a sequence of vertically graded cells is formed.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt von einer Seite der ersten und der zweiten Zelle (11) als gemeinsame Wand (164) ausgebildet ist, welche den Reaktor- vom Regeneratorabschnitt trennt, derart, daß eine Übertragung von Abwärme aus dem Regeneratorabschnitt über die genannte Wand zum Reaktorabschnitt möglich ist.5. Device according to claim 1, characterized in that at least a portion of one side of the first and second cells (11) is designed as a common wall (164) which separates the reactor section from the regenerator section, such that a transfer of waste heat from the regenerator section via said wall to the reactor section is possible.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Entlüftung (26; 124) zum Entlüften des Atmosphärenreservoirs innerhalb jeder Zelle zur äußeren Atmosphäre außerhalb der Zelle umfaßt.6. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a vent (26; 124) for venting the atmosphere reservoir within each cell to the external atmosphere outside the cell.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Abscheider umfaßt, welcher Katalysator von dem Fluidisierungsmedium, welches durch die Entlüftung abgelassen wird, abtrennt, sowie eine Rückführeinrichtung, welche den abgetrennten Katalysator zu der Zelle zurückführt, aus welcher er abgeführt worden ist.7. Device according to claim 6, characterized in that it further comprises a separator which separates catalyst from the fluidization medium which is discharged through the vent, and a return device which returns the separated catalyst to the cell from which it was discharged.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer an einer Seite eine Wand (112) mit einer benachbarten Kammer teilt.8. Device according to claim 1, characterized in that each chamber shares a wall (112) on one side with an adjacent chamber.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Einrichtung enthält, mit welcher ein Hubgas in eine der Kammern (11) jeder Zelle eingeführt wird.9. Device according to claim 1, characterized in that it further comprises a device with which a lifting gas is introduced into one of the chambers (11) of each cell.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (11) einen Boden (46) umfaßt, welcher eine Mehrzahl überlappender Platten umfaßt, und daß ein Luftkanal von einer Stelle zwischen den überlappenden Platten bis in das Katalysatorreservoir entlang dessen Boden vorgesehen ist, und daß mindestens entweder das Hubgas oder das Fluidisierungsmedium in die Kammer von unterhalb der überlappenden Platten eingeführt wird.10. Device according to claim 9, characterized in that each chamber (11) comprises a bottom (46) comprising a plurality of overlapping plates, and that an air passage is provided from a location between the overlapping plates into the catalyst reservoir along the bottom thereof, and that at least one of the lifting gas and the fluidizing medium is introduced into the chamber from beneath the overlapping plates.

11. Vorrichtung (40; 130) zum Cracken von Kohlenwasserstoff-Rohmaterial durch Berührung des Rohmateriales mit einem Katalysator, mit11. Device (40; 130) for cracking hydrocarbon raw material by contacting the raw material with a catalyst, with

a) einer Mehrzahl von Zellen, welche eine Folge abwechselnder Fall (42; 134)- und Hub (44; 132)-Abteile umfaßt, welche so in Strömungsmittelverbindung miteinander verbunden sind, daß sich eine geschlossene Schleife bildet, durch welche sich der Katalysator in einer vorbestimmten Strömungsrichtung vorwärtsbewegt;a) a plurality of cells comprising a sequence of alternating drop (42; 134) and lift (44; 132) compartments, connected in fluid communication with one another so as to form a closed loop through which the catalyst advances in a predetermined flow direction;

i) wobei jedes Fall-Abteil (42; 134) einen Boden (46; 146), eine Decke und Seitenwände (48; 50) umfaßt und ein Eingangs-Atmosphärenreservoir (52) und unter diesem ein Katalysator-Fallreservoir (56) beherbergt, wobei der Katalysator in das Fall-Abteil durch das Eingangs- Atmosphärenreservoir eintritt und aus dem Fall-Abteil in der vorherbestimmten Strömungsrichtung (A) durch eine Öffnung (60) in einer der Seitenwände (48; 50) unter der Oberfläche (58) des Katalysatorreservoirs (56) ausströmt;i) each drop compartment (42; 134) comprising a floor (46; 146), a ceiling and side walls (48; 50) and housing an inlet atmosphere reservoir (52) and a catalyst drop reservoir (56) below it, the catalyst entering the drop compartment through the inlet atmosphere reservoir and flowing out of the drop compartment in the predetermined flow direction (A) through an opening (60) in one of the side walls (48; 50) below the surface (58) of the catalyst reservoir (56);

ii) wobei jedes Hub-Abteil (44; 132) einen Boden (62; 164), eine Decke und Seitenwände (64; 66) umfaßt und ein Ausgangs-Atmosphärenreservoir (68) und unter diesem ein Katalysator-Hubreservoir (70) beherbergt, wobei der Katalysator in das Hub-Abteil (44) aus dem Fall- Abteil (42) durch eine Öffnung (74) in einer der Seitenwände (60) des Hub-Abteils unter der Oberfläche (72) des Katalysator-Hubreservoirs (70; 140) eintritt; undii) each lifting compartment (44; 132) comprising a floor (62; 164), a ceiling and side walls (64; 66) and accommodating an exit atmosphere reservoir (68) and a catalyst lifting reservoir (70) beneath it, the catalyst being fed into the lifting compartment (44) from the fall compartment (42) through an opening (74) in one of the side walls (60) of the lifting compartment below the surface (72) of the catalyst lifting reservoir (70; 140); and

iii) wobei ein Katalysator-Förderkanal (76; 140) mit dem Ausgangs-Atmosphärenreservoir kommuniziert, über welchen der Katalysator in der vorherbestimmten Strömungsrichtung aus dem Hub-Abteil zum nachfolgenden Fall-Abteil in der Folge von Abteilen abgegeben wird;iii) wherein a catalyst conveying channel (76; 140) communicates with the output atmospheric reservoir, via which the catalyst is discharged in the predetermined flow direction from the lifting compartment to the subsequent falling compartment in the sequence of compartments;

b) einer ersten pneumatischen Einrichtung, welche ein Fluidisierungsmedium, welches ein Kohlenwasserstoff- Rohmaterial vermischt mit Dampf umfaßt, herbeischafft und in eine erste der Zellen einführt;b) a first pneumatic device which provides a fluidizing medium comprising a hydrocarbon feedstock mixed with steam and introduces it into a first of the cells;

c) einer zweiten pneumatischen Einrichtung, welche ein Fluidisierungsmedium, welches ein oxidierendes Gas umfaßt, herbeischafft und in eine zweite der Zellen einführt; undc) a second pneumatic device which provides a fluidizing medium comprising an oxidizing gas and introduces it into a second of the cells; and

d) einer dritten pneumatischen Einrichtung, welche ein Fluidisierungsmedium, welches ein nicht oxidierendes Gas umfaßt, herbeischafft und in eine dritte und eine vierte der Zellen einführt, wobei eine erste atmosphärische Dichtung innerhalb der Schleife gebildet wird, welche verhindert, daß das oxidierende Gas in die erste Zelle eintritt, bzw. eine zweite atmosphärische Dichtung innerhalb der Schleife, welche verhindert, daß das Rohmaterial in die zweite Zelle eintritt.d) a third pneumatic device which supplies and introduces a fluidizing medium comprising a non-oxidizing gas into a third and a fourth of the cells, forming a first atmospheric seal within the loop which prevents the oxidizing gas from entering the first cell and a second atmospheric seal within the loop which prevents the raw material from entering the second cell, respectively.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Einrichtung eine Belüftung in den Böden (146) des Hub- und des Fall-Abteiles umfaßt, über welche ein Fluidisierungsgas durch den darüberliegenden Katalysator hindurchgedrückt wird.12. Device according to claim 11, characterized in that the pneumatic device comprises a ventilation in the floors (146) of the lifting and falling compartments, via which a fluidizing gas is forced through the catalyst above.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (146) von jedem Abteil eine Mehrzahl überlappender Platten umfaßt, die zusammen eine geneigten Bodenfläche (256) bilden, und daß die Belüftung eine oder mehrere Leitungen (276) umfaßt, die unter die überlappenden Platten geführt sind und daß die überlappenden Platten einen ausreichenden Abstand voneinander haben, so daß Gas, welchem durch die Leitungen eingeführt wird, aus dem Raum zwischen den überlappenden Platten entweichen und so den Katalysator fluidisieren kann.13. Apparatus according to claim 12, characterized in that the floor (146) of each compartment comprises a plurality of overlapping plates which together form an inclined floor surface (256), and that the ventilation comprises one or more conduits (276) which are guided under the overlapping plates and that the overlapping plates are sufficiently spaced apart so that gas introduced through the conduits can escape from the space between the overlapping plates and thus fluidize the catalyst.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen im wesentlichen in derselben vertikalen Höhe angeordnet sind.14. Device according to claim 11, characterized in that the cells are arranged at substantially the same vertical height.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle vertikal gegenüber den benachbarten Zellen, die auf gegenüberliegenden Seiten von ihr angeordnet sind, versetzt ist, so daß eine Folge vertikal abgestufter Zellen gebildet wird.15. Device according to claim 11, characterized in that each cell is vertically offset from the adjacent cells arranged on opposite sides of it, so that a sequence of vertically stepped cells is formed.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (80)- und der Regenerator (82)-Abschnitt eine gemeinsame Wand umfassen, wodurch Abwärme aus dem Regeneratorabschnitt in den Reaktorabschnitt übertragen und dort verwendet werden kann.16. Device according to claim 11, characterized in that the reactor (80) and the regenerator (82) section comprising a common wall, whereby waste heat from the regenerator section can be transferred to the reactor section and used there.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle eine gemeinsame Seitenwand (148, 150) umfaßt, die mit einer benachbarten Zelle auf der jeweils anderen Seite geteilt wird.17. Device according to claim 11, characterized in that each cell comprises a common side wall (148, 150) which is shared with an adjacent cell on the other side.

18. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle eine Entlüftung (76) umfaßt, die an dem Ausgangs-Atmosphärenreservoir des Hub-Abteils angeordnet ist und durch welche Fluidisierungsgas aus dem Ausgangs- Atmosphärenreservoir zusammen mit mitgeführten Katalysatorteilchen entfernt wird.18. Device according to claim 11, characterized in that each cell comprises a vent (76) which is the outlet atmosphere reservoir of the lifting compartment and through which fluidizing gas is removed from the outlet atmosphere reservoir together with entrained catalyst particles.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Zyklon-Abscheider (156) umfaßt, die mit den Entlüftungen verbunden sind und die mitgeführten Katalysatorteilchen aus dem Fluidisierungsgas entfernen, sowie Einrichtungen (58), welche die abgeschiedenen Katalysatorteilchen in das Katalysator-Fallreservoir (138) des Fall-Abteils zurückführen.19. Device according to claim 18, characterized in that it further comprises cyclone separators (156) which are connected to the vents and remove the entrained catalyst particles from the fluidizing gas, as well as means (58) which return the separated catalyst particles to the catalyst fall reservoir (138) of the fall compartment.

20. Niedrig-profilige Vorrichtung (130) zum Cracken von Kohlenwasserstoff-Rohmaterial durch die Berührung des Rohmateriales mit einem Katalysator, mit20. Low-profile apparatus (130) for cracking hydrocarbon feedstock by contacting the feedstock with a catalyst, comprising

a) einer endlosen, im wesentlichen horizontal geschlossenen Leitung, die einen Boden (146), ein Dach und gegenüberliegende Seitenwände (164, 170, 172) dazwischen derart aufweist, daß sie eine geschlossene Schleife bildet, wobei in der Leitung eine bestimmte Menge des Katalysators und darüber eine gasförmige Atmosphäre untergebracht sind;a) an endless, substantially horizontally closed conduit having a bottom (146), a roof and opposing side walls (164, 170, 172) therebetween so as to form a closed loop, the conduit housing a certain amount of the catalyst and a gaseous atmosphere thereabove;

b) einer Mehrzahl alternierender Katalysator-Drosseln (148) und Atmosphären-Drosseln, welche gegenüberliegende Seitenwände der Leitung miteinander verbinden, wobei die Katalysator-Drosseln (156) vom Boden der Leitung bis zu einem bestimmten Punkt über der Oberfläche der Katalysatormenge nach oben verlaufen und die Atmosphären-Drosseln vom Dach (154) der Leitung bis zu einem bestimmten Punkt unter der Oberfläche (142) der Katalysatormenge (135) nach unten verlaufen;b) a plurality of alternating catalyst restrictors (148) and atmospheric restrictors connecting opposite side walls of the conduit, the catalyst restrictors (156) extending upward from the bottom of the conduit to a certain point above the surface of the catalyst mass and the atmospheric restrictors extending downward from the roof (154) of the conduit to a certain point below the surface (142) of the catalyst mass (135);

c) einer ersten pneumatischen Einrichtung, welche Kohlenwasserstoff-Rohmaterial herbeischafft und in einen ersten Abschnitt der geschlossenen Leitung derart einführt, daß dieser erste Abschnitt als Reaktorabschnitt dient, welcher das Rohmaterial crackt;c) a first pneumatic device which brings in hydrocarbon feedstock and introduces it into a first section of the closed line such that this first section serves as a reactor section which cracks the feedstock;

d) einer zweiten pneumatischen Einrichtung, welche ein Fluidisierungsmediem herbeischafft und in einen zweiten Abschnitt der Leitung einführt, wobei das Fluidisierungsmedium ein oxidierendes Gas umfaßt, derart, daß ein Regeneratorabschnitt gebildet ist, welcher den Katalysator in seinen aktiven Zustand durch Entfernung des daran befindlichen Kokses zurückführt;d) a second pneumatic device which provides and introduces a fluidizing medium into a second section of the line, the fluidizing medium comprising an oxidizing gas, such that a regenerator section is formed which returns the catalyst to its active state by removing the coke thereon;

e) einer dritten pneumatischen Einrichtung, welche ein ein nicht oxidierendes Gas umfassendes Fluidisierungsmedium herbeischafft und in einen dritten und einen vierten Abschnitt der Leitung einführt, derart, daß eine erste atmosphärische Dichtung innerhalb der Schleife gebildet wird, welche verhindert, daß das oxidierende Gas in dem Regeneratorabschnitt in den Reaktorabschnitt eintritt, bzw. eine zweite atmosphärische Dichtung innerhalb der Schleife, welche verhindert, daß das Rohmaterial in den Regeneratorabschnitt eintritt.e) a third pneumatic device which provides a fluidizing medium comprising a non-oxidizing gas and introduces it into a third and a fourth section of the line such that a first atmospheric seal is formed within the loop which prevents the oxidizing gas in the regenerator section from entering the reactor section and a second atmospheric seal within the loop which prevents the raw material from entering the regenerator section, respectively.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Einrichtung eine Belüftung im Boden der Leitung umfaßt, über welche ein Fluidisierungsgas durch den darüberliegenden Katalysator gedrückt wird.21. Device according to claim 20, characterized in that the pneumatic device comprises a vent in the bottom of the line, via which a fluidizing gas is forced through the catalyst above.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden eine Mehrzahl überlappender Platten umfaßt, zwischen denen Belüftungskanäle liegen, wobei die Platten so ausgebildet sind, daß sie eine nach unten geneigte Folge überlappender Platten bilden, welche zwischen jedem benachbarten Paar von Katalysator-Drosseln (256) verläuft, und daß die Belüftung eine Einrichtung umfaßt, mit welcher fluidisierendes Gas unter die überlappenden Platten derart eingeführt wird, daß das Fluidisierungsgas vom Raum unterhalb der überlappenden Platten austritt und ein nach oben strömendes Fluidisierungsmedium für den Katalysator erzeugt.22. Device according to claim 20, characterized in that the floor comprises a plurality of overlapping plates between which ventilation channels are located, the plates being designed to form a downwardly inclined sequence of overlapping plates which between each adjacent pair of catalyst restrictors (256), and in that the vent includes means for introducing fluidizing gas beneath the overlapping plates such that the fluidizing gas exits from the space beneath the overlapping plates and creates an upwardly flowing fluidizing medium for the catalyst.

23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor- und der Regeneratorabschnitt eine gemeinsame zwischen ihnen liegende Wand umfassen, derart, daß Abwärme, die durch den Regeneratorabschnitt erzeugt wird, über diese gemeinsame Wand übertragen und durch den Reaktorabschnitt genutzt wird.23. Device according to claim 20, characterized in that the reactor and regenerator sections comprise a common wall lying between them, such that waste heat generated by the regenerator section is transferred via this common wall and utilized by the reactor section.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Entlüftung umfaßt, die an dem Dach der geschlossenen Leitung angebracht ist und über die die gasförmige Atmosphäre über dem Katalysator entlüftet wird.24. Device according to claim 20, characterized in that it further comprises a vent which is attached to the roof of the closed line and through which the gaseous atmosphere above the catalyst is vented.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Zyklon-Abscheider (156) umfaßt, der mit der Entlüftung verbunden ist und dem das von der Entlüftung abgezogene Fluidisierungsgas zugeführt wird und welcher den Katalysator, der in dem Fluidisierungsgas mitgeführt wird, abscheidet, und daß sie außerdem eine Einrichtung unfaßt, welche den abgeschiedenen Katalysator zurück in die geschlossene Leitung führt.25. Device according to claim 24, characterized in that it further comprises a cyclone separator (156) which is connected to the vent and to which the fluidizing gas withdrawn from the vent is fed and which separates the catalyst carried in the fluidizing gas, and in that it further comprises a device which leads the separated catalyst back into the closed line.

26. Vorrichtung zum Cracken von Kohlenwasserstoff-Rohmaterial durch Berührung des Rohmateriales mit einem Katalysator (182), mit26. Apparatus for cracking hydrocarbon feedstock by contacting the feedstock with a catalyst (182), with

a) einem Reaktorabschnitt (I-IV), in welchem das Rohmaterial dem Katalysator ausgesetzt wird und der frischen Katalysator (182) an einem Eingangsende empfängt und benutzten Katalysator an einem Ausgangsende abgibt,a) a reactor section (I-IV) in which the raw material exposed to the catalyst and receiving fresh catalyst (182) at an input end and discharging used catalyst at an output end,

b) einem Regeneratorabschnitt (X-XIV), welcher Verunreinigungen von dem benutzten Katalysator, der von dem Ausgangsende des Reaktorabschnittes abgegeben wurde, entfernt und hieraus frischen Katalysator erzeugt, der dem Eingangsende des Reaktorabschnittes zugeführt wird, wobei der Regeneratorabschnitt im wesentlichen in derselben vertikalen Höhe wie der Reaktorabschnitt angeordnet ist;b) a regenerator section (X-XIV) which removes impurities from the used catalyst discharged from the exit end of the reactor section and produces therefrom fresh catalyst which is fed to the inlet end of the reactor section, the regenerator section being arranged at substantially the same vertical height as the reactor section;

c) einer ersten Dichtungszelle (V-VII), die zwischen dem Ausgangsende des Reaktorabschnittes und dem Eingangsende des Reaktorabschnittes liegt, und einer zweiten Dichtungszelle (XIV-XVII), die zwischen dem Ausgangsende des Regeneratorabschnittes und dem Eingangsende des Reaktorabschnittes liegt wobei die erste und die zweite Zelle die Atmosphäre in dem Reaktorabschnitt von der Atmosphäre in dem Regeneratorabschnitt trennen, während der Katalysator sich durch die Vorrichtung in einer bestimmten Strömungsrichtung vorwärtsbewegt, und wobei die erste und die zweite Zelle sich im wesentlichen in derselben vertikalen Höhe wie der Reaktorund der Regeneratorabschnitt befinden, derart, daß in Kombination mit diesen ein niedrig-profiliger katalytischer Cracker gebildet wird, der eine geschlossene Schleife umfaßt, über welche das Rohmaterial und der Katalysator während der Verarbeitung strömen;c) a first sealing cell (V-VII) located between the exit end of the reactor section and the input end of the reactor section and a second sealing cell (XIV-XVII) located between the exit end of the regenerator section and the input end of the reactor section, the first and second cells separating the atmosphere in the reactor section from the atmosphere in the regenerator section as the catalyst advances through the device in a given flow direction, and the first and second cells being located at substantially the same vertical height as the reactor and the regenerator section, such that in combination therewith a low-profile catalytic cracker is formed comprising a closed loop over which the raw material and the catalyst flow during processing;

d) einer ersten pneumatischen Einrichtung, welche ein Fluidisierungsmedium, welches Kohlenwasserstoff-Rohmaterial umfaßt, herbeischafft und in den Reaktorabschnitt zum Cracken einführt;d) a first pneumatic device which brings a fluidizing medium comprising hydrocarbon feedstock and introduces it into the reactor section for cracking;

e) einer zweiten pneumatischen Einrichtung, welche ein Fluidisierungsmedium, welches ein oxidierendes Gas umfaßt, herbeischafft und in den Regeneratorabschnitt einführt; unde) a second pneumatic device which provides a fluidizing medium comprising an oxidizing gas and introduces it into the regenerator section; and

f) einer dritten pneumatischen Einrichtung, welche ein Fluidisierungsmedium, welches ein nicht oxidierendes Gas umfaßt, herbeischafft und in die Dichtungszellen einführt, derart, daß in der zweiten Dichtungszelle eine erste atmosphärische Dichtung innerhalb der Schleife gebildet wird, welche verhindert, daß das oxidierende Gas in dem Regeneratorabschnitt in den Reaktorabschnitt eintritt, bzw. daß in der ersten Dichtungszelle eine zweite atmosphärische Dichtung innerhalb der Schleife gebildet wird, die verhindert, daß Rohmaterial in den Regeneratorabschnitt eintritt.f) a third pneumatic device which provides a fluidizing medium comprising a non-oxidizing gas and introduces it into the sealing cells such that in the second sealing cell a first atmospheric seal is formed within the loop which prevents the oxidizing gas in the regenerator section from entering the reactor section, or that in the first sealing cell a second atmospheric seal is formed within the loop which prevents raw material from entering the regenerator section.

27. Verfahren zum Cracken von Kohlenwasserstoff-Rohmaterial mit den folgenden Schritten:27. A process for cracking hydrocarbon feedstock comprising the following steps:

ein Katalysator (14) wird in einer Folge geschlossener Katalysatorzellen (11) fluidisiert, wobei jede Katalysatorzelle in ihrem Bodenbereich ein Katalysator-Reservoir (16) und im oberen Bereich ein Atmosphären-Reservoir (26) beherbergt und die Zellen jeweils mit einer Einrichtung versehen sind, welche den Raum über dem Katalysator-Reservoir in ein erstes Abteil, welches ein Eingangs-Atmosphärenreservoir aufweist, und ein zweites Abteil, welches ein Ausgangs-Atmosphärenreservoir aufweist, unterteilt;a catalyst (14) is fluidized in a series of closed catalyst cells (11), each catalyst cell accommodating a catalyst reservoir (16) in its bottom region and an atmosphere reservoir (26) in its upper region, and the cells are each provided with a device which divides the space above the catalyst reservoir into a first compartment which has an inlet atmosphere reservoir and a second compartment which has an outlet atmosphere reservoir;

der fluidisierte Katalysator wird seitlich durch die Folge von Katalysatorzellen in einer bestimmten Strömungsrichtung vorwärtsbewegt, indem abwechseln der fluidisierte Katalysator durch jedes zweite Abteil und aus dem Ausgangs-Atmosphärenreservoir gehoben wird und indem der fluidisierte Katalysator durch das Eingangs-Atmosphärenreservoir in das erste Abteil fallengelassen wird, wodurch sich der fluidisierte Katalysator kontinuierlich in einem im wesentlichen horizontalen, sinusförmigen Strömungsweg durch die Zellen vorwärtsbewegt.the fluidized catalyst is moved laterally through the sequence of catalyst cells in a specific flow direction by alternately passing the fluidized catalyst through every second compartment and out of the initial atmospheric reservoir and by dropping the fluidized catalyst through the inlet atmospheric reservoir into the first compartment, whereby the fluidized catalyst continuously advances in a substantially horizontal, sinusoidal flow path through the cells.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem den Schritt enthält, daß der Katalysator in einer ersten Zelle mit Kohlenwasserstoff-Rohmaterial, das mit Dampf vemischt ist, derart fluidisiert wird, daß die erste Zelle als Reaktorabschnitt (80) zum Cracken des Rohmateriales dient.28. A process according to claim 27, characterized in that it further includes the step of fluidizing the catalyst in a first cell with hydrocarbon feedstock mixed with steam such that the first cell serves as a reactor section (80) for cracking the feedstock.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt enthält, daß der Katalysator in einer zweiten Zelle mit einem oxidierenden Gas derart fluidisiert wird, daß die zweite Zelle als Regeneratorabschnitt (82) dient, welcher den Katalysator durch Verbrennung des Kokses, bei welcher der Koks von dem Katalysator entfernt wird, in den aktiven Zustand zurückführt.29. A method according to claim 28, characterized in that it includes the step of fluidizing the catalyst in a second cell with an oxidizing gas such that the second cell serves as a regenerator section (82) which returns the catalyst to the active state by combustion of the coke, in which the coke is removed from the catalyst.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte und eine vierte Zelle an gegenüberliegenden Enden zwischen die erste und die zweite Zelle gelegt sind und daß das Verfahren außerdem den Schritt enthält, daß der Katalysator in der dritten und vierten Zelle mit einem nicht oxidierenden Gas derart fluidisiert wird, daß eine atmosphärische Dichtung gebildet wird, welche verhindert, daß das oxidierende Gas in dem Regeneratorabschnitt in den Reaktorabschnitt eintritt, und daß verhindert wird, daß das Rohmaterial in den Regeneratorabschnitt eintritt.30. The method of claim 29, characterized in that third and fourth cells are placed at opposite ends between the first and second cells, and that the method further includes the step of fluidizing the catalyst in the third and fourth cells with a non-oxidizing gas such that an atmospheric seal is formed which prevents the oxidizing gas in the regenerator section from entering the reactor section and prevents the raw material from entering the regenerator section.

31. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Zelle eine zwischen ihnen liegende gemeinsame Seitenwand umfassen und daß das Verfahren außerdem den Schritt umfaßt, daß Abwärme von dem Regeneratorabschnitt über die gemeinsame Seitenwand zur Verwendung in dem Reaktorabschnitt übertragen wird.31. Method according to claim 29, characterized in that that the first and second cells include a common sidewall therebetween and that the method further comprises the step of transferring waste heat from the regenerator section across the common sidewall for use in the reactor section.

32. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem den Schritt umfaßt, daß das Ausgangs- Atmosphärenreservoir zu einer Atmosphäre außerhalb des zweiten Abteils entlüftet wird.32. The method of claim 27, characterized in that it further comprises the step of venting the output atmosphere reservoir to an atmosphere external to the second compartment.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem die Schritte umfaßt, daß mitgeführter Katalysator, welcher zusammen mit Fluidisierungs- und Produktgasen, die aus dem Ausgangs-Atmosphärenreservoir abgezogen werden, in die Außenatmosphäre entlüftet wird, abgeschieden wird und daß der abgeschiedene Katalysator zu dem zweiten Abteil zurückgeführt wird.33. A process according to claim 32, characterized in that it further comprises the steps of separating entrained catalyst which is vented to the outside atmosphere together with fluidizing and product gases withdrawn from the initial atmospheric reservoir, and returning the separated catalyst to the second compartment.